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耐火材料行业知识

影响炮泥质量的6大因素

随着我国钢铁工业的快速发展,高炉不断向大型化、长寿化、强化冶炼方向发展,对出铁口无水炮泥性能的要求越来越高。如今要求其具备良好的作业性(充填性、开口性)、透气性、烧结性、新旧炮泥的结合性、耐侵蚀性和抗冲刷性等,尤其是要求出铁过程喷溅时间短、扩孔速度慢。在炮泥的生产和使用过程中,影响其质量的因素主要有以下6个方面: 
1、原料的化学成分 
对原料尤其是主要骨料化学成分的要求是纯度高,含有害成分少。炮泥的骨料主要是刚玉、黏土、焦炭等。现在大型高炉基本都釆用人工合成的高纯原料来提高炮泥的质量。如宝钢用白刚玉取代棕刚玉,即提高氧化铝的含量,减少有害成分如Fe、K、Na等元素含量,结果表明炮泥的耐侵蚀性显著提高,不但延长了出铁时间,而且降低了炮泥的单耗。 
2、粒度组成 
炮泥要求有合理的粒度级配,有文献报道,适当增加粗颗粒的比例有利于降低炮泥的挤出压力.改善作业性,减少结合剂的加入量,降低炮泥气孔率从而提高炮泥的强度。但当粗颗粒的比例超过一定值时,则会出现相反的情况,分析认为粗颗粒过多使得颗粒之间的摩擦力增加,造成挤出压力增加:而且过多的粗颗粒也使得炮泥的强度降低。这与烧结差有关系t过多粗颗粒的或临界粒径过大,易使炮泥粗糙松散,粘结性差。但颗粒粒度过小会使得炮泥的强度和耐磨性下降。对于细粉来讲,其粒度越细越有利于炮泥的烧结,有助于炮泥的性能提高,所以炮泥使用的微粉粒度一般在200目以下。 
3、原料的含水量 
对于无水炮泥,原料中含水量越高,其高溫耐压强度和抗渣侵蚀性越差。这是因为在炮泥升温过程中水分蒸发造成炮泥组织疏松、气孔率升高,降低了炮泥的耐侵蚀性,扩大了铁口孔径,缩短了出铁时间。而且也容易造成出铁过程中的渣铁大量涌出现象,影响生产,危及安全 
4、结合剂 
结合剂影响炮泥的常温和高温强度,对炮泥的性能影响很大。传统炮泥用水作结合剂,导致炮泥的高温性能下降。无水炮泥用焦油或树脂作结合剂,其高温强度较高。但焦油作结合剂时炮泥早硬性不好,影响快速出铁,并且污染环境,树脂作为结合剂时适合快干,具有良好的早期强度,但由于树脂硬化快不利于铁口的延长。而树脂-焦油作为结合剂的炮泥兼有两者的优点并克服了以上性能的不足,既具有良好的早期硬化强度又可以延长铁口。 
5、外加剂 
为了进一步提高炮泥的性能,满足强化冶炼的需要,一些外加剂开始加入到炮泥中来,借以改善炮泥的质量。现在主要是将一些非氧化物添加到炮泥中,如氮化硅、氮化硅结合碳化硅及氮化硅铁,这些非氧化物的加入能够提高炮泥的高温强度、耐渣铁侵蚀、抗渣铁冲刷性、高温稳定性、抗氧化性和抗热霡性。实践表明,在炮泥中添加氮化硅和氮化硅结合碳化硅,可以提高炮泥的耐冲刷性、抗氧化性和抗渣铁侵蚀性,延长出铁时间、增加出铁量和出渣量。日本早在上个世纪在炮泥中添加氮化硅,取得较好的效果,近几年国内一些厂家也开始在炮泥中加氮化硅铁。


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