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耐火材料行業知識

提高鋼包永久襯澆注料使用性能

    鋼包永久襯澆注料損壞因素主要有兩方面。一是反復使用產生過大的裂紋,這是由于澆注料本身收縮較大或由于加水量過大引起澆注料線收縮偏大,反復使用裂紋擴大;分段澆鑄時,在接縫處澆注料沒有成為一體,出現過橫向裂紋,裂紋在使用中擴大;靠近鋼包殼的石棉板多次使用后有空隙,使永久襯應力釋放,裂紋擴大。二是由于拆罐時澆注料強度不夠造成表面破損。
  對于低水泥高鋁質永久襯耐火澆注料,進行不同加水量對比試驗發現:
  低水泥高鋁質永久襯澆注料隨著水加入量的增加,顯氣孔率呈上升趨勢,體積密度呈下降趨勢,因而會引起澆注料耐壓強度和抗折強度等指標下降。
  通過多次對比試驗可以看出,隨著加水量的增加,澆注料線收縮率明顯增大,這會擴大澆注料在使用中產生的收縮裂紋。低水泥澆注料加水量增加2%時,試樣表面出現明顯收縮裂紋。另外,隨著水加入量的增加,澆注料易出現顆粒偏析即顆粒下沉、粉料上浮現象,粉料多的部位收縮增大,使澆注料內部應力不均,也易產生裂紋。
  因此,改善鋼包永久層澆注料性能的一些小方法如下:
  1、控制澆注料的加水量
  水的加入量越多,澆注料的強度、密度越下降,隨之的顯氣孔率增加,燒后收縮增加,因此,我們在保證其施工和操作性的前提下,應盡量減少澆注料的用水量,保證澆注料的最佳使用性能。
  2、有效保證施工時間的銜接
  目前,鋼廠永久襯澆注料澆鑄是以磚代模,間歇式分段澆鑄。一般整個磚模分3段砌筑,第一段砌筑后開始澆鑄,之后再砌筑第二段,再繼續澆鑄,以此類推。夏季環境溫度較高或特殊原因未及時澆鑄,容易造成第二段澆鑄時第一段料已初凝,而使兩段之間銜接不好出現橫向分層,使用后在接縫處出現橫向裂紋。因此,施工時應做好銜接工作,減少兩段澆鑄的間隔時間。
  3、制定合理的烘烤制度
  低水泥澆注料靠水合結合和凝聚結合獲得強度。低水泥澆注料對烘烤要求比較嚴格,尤其在300℃以下大量的物理水和結晶水排出階段,烘烤不當易產生剝落和爆裂,必須制定合理的烘烤曲線,使成型體中的水分排出順利。根據施工厚度,澆鑄完成自然養護16~24 h,然后帶模烘烤3天左右,拆掉磚模砌完工作襯再烘烤16 h以上。
  沒有溫控裝置時調整煤氣量控制溫度,一般為小火、中火、大火烘烤,養護烘烤時間根據鋼包大小、永久層厚度調整,一般為60~80 h。通常三種烘烤的時間分別為24 h、24~32 h、12~16 h。
  4、優化永久襯澆注料配方
  為了解決裂紋過大問題,在澆注料配方上進行了優化改進:
  (1)在基質中加入低雜質的膨脹劑,抵消高溫下澆注料的部分收縮。加膨脹劑的澆注料提高了澆注料體積穩定性,改善了澆注料多次使用后裂紋的擴大程度。
  (2)將澆注料骨料極限粒度上限由原來的8 mm上調到12 mm。經檢測,引入大顆粒后,加水量可降低0.5%,1 100℃抗折強度可提高2MPa,這是由于大顆粒的存在,不僅起到骨架作用,而且可以改變長裂紋方向,有助于阻止裂紋的擴展,提高澆注料的體積穩定性。


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