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钢包用耐火浇注料
钢包用耐火浇注料的品种主要采用铝镁浇注料、铝镁尖晶石浇注料。
根据钢包类型不同所使用的耐火浇注料分为三种档次。大型钢包使用浇注料为浇注料,一般采用板状刚玉和尖晶石为主要原料。中性钢包用浇注料为中档浇注料,一般采用电熔棕刚玉和尖晶石为主要原料。小型钢包使用的浇注料为抵挡浇注料,一般采用矾土和中档烧结镁砂为主要原料。
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具有可塑性的泥料或泥坯。施加适当外力时,容易变形而不开裂;应力消除后,不再变形。可塑料材质有半硅质、粘土质、高铝质、锆英石质、碳质等,也有轻质可塑料。可塑料必须加入塑化材料,塑化材料多半为高可塑性粘土,还可用增塑剂提高这种粘土的可塑性。增塑剂有羧纤维素、糊精、木质素磺酸盐等。可塑料所用的结合剂有可塑粘土、 磷酸、 磷酸二氢铝、硫酸铝等。加磷酸或磷酸盐结合剂的氧化铝质可塑料,保存过程中会与氧化铝发生化学反应,生成不溶性的正磷酸铝而使泥料硬化,因此要加保存剂,如草酸、柠檬酸、乙酰等。
施工方法一般采用捣打法或震动法。用可塑料修筑整体炉衬时,必须配置金属或陶瓷锚固件。可塑料用作均热炉、加热炉、锅炉等热工设备的内衬,还用于包扎加热炉水冷管。
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不定形耐火材料在钢包上的应用
出钢温度的提高和钢液在钢包中停留时间的延长,使钢包用耐火材料发生了很大的变化。钢包曾以定型耐火材料为主体,现被不定形耐火材料替代。钢包的不定形化既可以省力,又能实现工厂自动化施工和干燥,提高整体的经济性。钢包侧墙为不定形时,其维修作业工时可省力40%,钢包内衬全是不定形时,省力效果则为70%。由于Al₂O₃-尖晶石浇注料有抗蚀性好,结构剥落小,使用寿命长及可改善钢的质量等优点,使它成为当前钢包用耐火材料的主要角色。但它的使用受到温度和钢水停留时间的限制,日本Kawasa-ki公司开发的Al₂O₃-MgO浇注料,其材料强度和抗渣渗透性有了提高,寿命也比Al₂O₃-尖晶石浇注料提高20%。目前,在钢包上试用镁质耐火浇注料和铝镁碳质耐火浇注料,也初见成效。
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耐火浇注料是不定型耐火材料的主要品种。根据所用胶凝材料的不同,其固化成型机理可分为水硬性、气硬性和火硬性三种。
水硬性耐火浇注料:以水泥为粘结剂的浇注料在硬化过程中需要水参与化学反应,形成胶凝硬化强度,均为水硬性耐火浇注料。水泥是决定浇注料强度的主要因素,但其耐火度相对较低,因此在保证室温下必要的强度后,应尽量减少水泥的用量。如果对建筑的密实性和和易性有要求,可适当添加耐火粉。减少水泥用量也是降低成本的措施之一。施工时,应严格防止铝酸盐水泥与硅酸盐水泥、石灰等混合使用。因为这两种化学成分不同的物质混合后会产生含水铝酸三钙,强度大大降低。
气硬耐火浇注料:指其胶凝剂,在固化过程中吸收空气中的CO2,逐渐凝固硬化。除了耐高温外,水玻璃耐火浇注料还具有耐酸、耐磨性,因此常被用作化工设备的内衬。水玻璃耐火浇注料在自然条件下的硬化过程非常缓慢,施工时需要添加混凝剂。