朱继昌柴丽霞张瑞琪赵明包健王鹤
(北京精冶源新材料股分有限公司)
择要:炮泥是一种未必形耐火材料,用于堵出铁口、褂讪出铁、守护炉缸。本文先容了炮泥连合剂的进展经过,归纳了高炉铁口炮泥行使连合剂的品种和机能,别离指出完毕合剂的连合机理和对炮泥机能的影响,并提议瞻望。
关键词:炮泥进展经过连合剂连合机理瞻望
跟着钢铁资产的倏地进展,与其干系的炮泥临盆和高炉炮泥用连合剂研发等也获得了迅猛的进展。高炉出铁口用炮泥是一种未必形耐火材料,属于机能性耐火材料[1],其效用是既要填满出铁口通道举行封堵,又要在炉缸内构成泥包,保持充满的铁口深度,同时要轻易启齿,也便利打泥职掌、抗渣铁构成的物理和化学腐蚀[2]。连年来,为了满意炼铁需求,我国前后建成了几千座炼铁高炉,高炉按容积可分为大、中、小三品种别,在技巧层面研发出高风压、高顶压、高锻炼强度、大风量、富氧大喷吹等加强锻炼新技巧。容积在m3以上的高炉日出铁在12次高低摇动,炮泥行使量可达0.3kg/THM(注THM:吨铁)左右,不少高炉大于0.5kg/THM,并有一些-m3级高炉在1kg/THM左右踟蹰[3]。中袖珍高炉在运用加强锻炼技巧以后,日出铁次数高潮,很大一部份曾经过12次/日高潮到15次/日,有的以至高潮到18次/日,并且取缔了渣口,因而高炉铁口通铁量增大[4]。面临当前高炉越来越刻薄的临盆前提,日趋增加的环保意识,愈发剧烈的墟市比赛等环境,一定会致使对高炉铁口炮泥的原料请求越发严厉。
1炮泥连合剂的界说和筛选绳尺
炮泥要紧由耐火骨料和连合剂两部份构成,此中连合剂是一种能将碳素物料的颗粒或细粉粘结,构成具备确定形态和强度的全体的物资。机能崇高的连合剂,可以与主体材料搀和构成可塑性物资,与主体材料有很好的吸附性与粘结性,进而使得制成的炮泥具备优越的机能。因而,连合剂是高炉铁口炮泥弗成或缺的构成成份,连合剂机能的是曲直接影响炮泥的马夏值、体积密度、耐压强度、高温抗折强度、抗渣腐蚀和显气孔率等机能目标。
掂量连合剂原料的要紧目标包罗密度、pH值、化学成份、连合机能(组份之间的固结光阴、炮泥的低温耐压强度和高温抗折强度等)、开语气孔率、线性压缩率、抗热震性及荷重软化最先温度等。炮泥连合剂的连合方法要紧包罗水化连合、化学连合、缩聚连合、陶瓷连合、粘着连合和固结连合等[5]。
筛选连合剂的绳尺是遵循物料成份和产物用处的不同,行使相适应的连合方法,使得炮泥具备须要的塑性、强度和密度,保证炮泥在行使流程中构成具备很强抗渣铁腐蚀性的机关构造;筛选连合剂的另一个绳尺是分开性介质与分开相之间能互相适应。关于每一个分开相来讲,存在着本身的最得当的分开性介质,它能在最大水准上满意炮泥的行使前提。因此,不存在实用于悉数品种耐火材料的全能连合剂,不过关于每种详细的耐火材料来讲都存在着最得当的连合剂,不同材质的炮泥也需求不同的连合剂[6]。
2炮泥连合剂的进展
国表里保守高炉铁口炮泥连合剂行使的煤焦油和沥青等,它们具备优越的可塑性、和抗渣铁腐蚀性。跟着处境的严峻浑浊和环保请求的升高,人们曾经意识到保守煤焦油和沥青连合高炉铁口炮泥的具备很大迫害性。煤焦油和沥青要紧成份为多种碳氢化合物,此中再有多环芬芳烃碳氢化合物,含有被全国公认的16种具备激烈浑浊处境的多环芬芳烃,此中尽人皆知的即是苯并芘,其含量可达ppm以上,具备激烈致癌效用[7]。
为征服行使沥青和煤焦油带来的迫害,日本新日铁研究的一种炮泥连合剂、德国CARBOREST60炮泥专用含碳树脂连合剂,不只淘汰了有毒气体的排放,并且能使炮泥加快强硬,但上述两种连合剂价钱对照高,对炮泥成本的节制不利[8]。
随后日本新日铁经过发奋研究,提议了碱性无水炮泥,按确定分量百分比将氧化镁、焦炭、轻烧氧化镁、电熔氧化铝和碳化硅举行搀和,尔后插手15%~20%改性酚醛树脂做为连合剂,再举行搀和搅拌,对所临盆的无水泡泥举行机能测试,结局显示这类炮泥的显气孔率可以到达25%~32%,在℃温度下,测得高温抗折强度为3.2~4.5MPa,并且在3m3的高炉上(顶压到达0.15MPa)举行产业实验[9],获得了很好的实验成果。
法国TRB公司(布洛涅耐火泥料公司)被公以为是全国上最大的高炉铁口炮泥建造公司,具备很高的专科化水准,全全国有23个国度置备其临盆的炮泥产物。法国TRB公司以树脂做为连合剂所临盆的炮泥能在35℃的温度下保管一年,并且炮泥的更方面机能坚持稳固[10]。倘若想要升高炮泥某种机能时,增加确定比例的增加剂便可,特别便利。该公司的炮泥耗费量为:树脂型0.49kg/t铁,焦油型0.59kg/t铁,超越于其余国度的水准,又研发出“E型”生态连合剂,并运用于炮泥制做。
我国科研人员提议采取树脂接替煤焦油,加快了树脂连合炮泥的研究,种种树脂连合炮泥相继开辟投入行使。在国度加大对处境检察的局势下,树脂连合炮泥成为新的走光。不过当前的树脂炮泥,含有酚、醛等有毒物资,且存在树脂连合强硬较快的弱点。针对沥青、焦油和树脂的弱点,研究人员纷纭对其举行改性研究,经过改性低落有毒物资,改观机能。
为了适应全国列国高炉炮泥的进展的大趋向,我国濮阳濮耐高温材料股分有限公司很早就