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这批高铝质浇注料突然出现施工困难问题追查原因发现……

发布时间: 2022-08-29 02:32:52 来源:ub8登录网页版注册 作者:ub8登录网页版入口
  

  硅微粉由于粒度小、活性高等特点被广泛应用于各种浇注料。但因硅微粉的成因不同,其品质也有很大的差异,特别是在耐火浇注料的应用中受其指标影响较大。

  公司正常生产的中间包高铝浇注料在某钢厂的实际应用中突然出现流动性降低,施工困难,严重影响了其正常使用效果。为此,通过倒查生产过程,发现是因采用了不同批次的硅微粉造成的。为了深入了解不同品质硅微粉对高铝浇注料的影响,采用不同品质的硅微粉(碳含量不同)在同等条件下对高铝浇注料的施工性能进行试验研究,得出当硅微粉中碳含量大于1%(w)时,高铝浇注料的流动性变差,已不能很好的满足高铝浇注料的施工要求。同时,也对原料硅微粉的验收标准提出了修改,在原验收标准的基础上增加碳含量验收标准要求,以保证高铝浇注料产品的质量。

  硅微粉主要为硅铁合金厂及金属硅厂生产过程中产生的副产品,因具有较大的比表面积和活性,被广泛应用于耐火材料和混凝土中,能够明显改善材料的性能和强度。

  本试验主要是选择不同含碳量的90硅微粉,研究其在同等条件下对耐火高铝浇注料施工性能的影响。其主要化学组成见表1。

  硅微粉在高铝浇注料中主要作用是利用硅微粉的细小粒度对浇注料中的微小空隙进行填充,从而提高浇注料的致密性,提高抗侵蚀性;硅微粉水化产生带静电斥力的胶团结构,可以降低粒子间的吸附胶凝作用,从而起到减水效果。

  本次试验的其他主要原料为:棕刚玉、白刚玉、电熔镁粉和氧化铝微粉。其化学组成见表2。棕刚玉在高铝浇注料中主要起骨架作用,氧化铝微粉与电熔镁砂在高温下可反应生成镁铝尖晶石,对浇注料中的骨料间隙进行烧结填充,从而达到致密耐侵蚀的作用。

  试验以供某钢厂正常使用的中间包永久层浇注料生产配方为基础配合比,采用不同碳含量的硅微粉作为研究对象进行流动性测试。其具体试验方案见表3。

  在耐火浇注料应用中,加水量的多少直接影响到浇注料的使用性能。若加水量过大,中温烧结过程中会在浇注料中留下大量的气孔,造成显气孔率增大,耐火浇注料的抗渣侵蚀性将降低;若加水量不足,没有足够的流动性,存在振动密实性、均匀性和施工时效性差,影响浇注料的高温强度和抗渣侵蚀性。

  通过测定浇注料的流动值可以直接反映浇注料的施工性能。目前普遍采用的跳桌法和欧洲PRE标准的振动时间法都存在不足和缺陷。为此,在试验中设计了圆台流动值法。具体操作为:将不锈钢中空模具(上部直径100mm,下底直径200mm,高300mm的圆台)放置在刻有同心圆的光滑、干净、水平的不锈钢板上,然后把混碾好的浇注料倒入模具中,待浇注料填平后,将超出模具上口的浇注料刮去,轻轻垂直拔起模具,同时开启振动装置,振动10s后停止,待浇注料停止流动后,测量其平均铺展直径。

  图2结果表明,在同等条件下,随着硅微粉(A~D)中碳含量逐步增加,高铝浇注料的平均摊铺直径逐渐减小,施工流动性变差。根据生产实际经验,一般平均摊铺直径小于400mm时,浇注料在使用过程中就存在施工困难,使用性能明显下降。故,建议高铝浇注料原料的硅微粉中碳含量不应大于1%(w)。

  针对硅微粉中碳含量提高造成浇注料施工流动性变差,认为这是因为碳元素虽然在浇注料中不参与水化反应,但因其表面自带的电荷破坏了硅微粉水化后形成的胶体粒子表面静电斥力的平衡,从而造成浇注料中粒子间的吸附凝聚增加、流动性变差。而且随着硅微粉中碳含量的增加,这种现象愈加明显,当达到一定程度后,将直接造成高铝浇注料无法正常施工。

  将前期采用碳含量(w)较高(1.98%)的硅微粉生产的高铝浇注料C与采用较低碳含量(w)的硅微粉(0.65%)生产的高铝浇注料A在某钢厂中间包永久层上使用情况进行对比,对比结果如表4所示。

  从工业应用情况看,浇注料C(硅微粉中碳含量较高的)施工性能相比浇注料A(硅微粉中碳含量相对较低的)较差,且使用寿命也有所降低,未达到某钢厂要求的600炉次以上。这也充分说明了硅微粉中碳含量的高低直接对高铝浇注料在实际生产应用中造成了一定的影响。

  (1)硅微粉作为耐火高铝浇注料中的一种结合基质,随着硅微粉中碳含量的增加,浇注料的流动性变差,减水效果降低。

  (2)为了保证耐火高铝浇注料具有良好的施工和使用性能,建议采用的硅微粉原料其碳含量不超过1%(w)。


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