大、中、小型高爐應分別采用哪種-耐火材料行業動態-耐火磚高鋁磚剛玉磚澆注料河南耐火材料廠-宏泰耐材

鐵溝耐火澆注料一般為超低水泥耐火澆注料，也有用低水泥或無水泥耐火澆注料的。在國內外，高爐出鐵溝也有用自流耐火澆注料、現場無攪拌耐火澆注料、摻加有機抗爆劑耐火澆注料和免烘烤耐火澆注料等，其特點是施工方便和烘烤安全。

高爐出鐵溝是高溫鐵水或熔渣流經的通道，其耐火襯里應具有下列特性:

(1)耐鐵水和熔渣的侵蝕和沖刷能力強;

(2)抗熱震性好，重燒體積變化小;

(3)抗氧化能力強;

(4)容易施工，可快速烘烤不爆裂，便于修理和拆除;

(5)使用時，不產生有害氣體，不粘渣鐵，壽命長。

?這幾個特性是相輔相成的，應互為兼容。

我國高爐出鐵溝過去一般用黏土熟料、焦粒、軟質黏土和焦油瀝青搗制而成，通鐵量少，修補頻繁，勞動強度大，污染環境;后來，采用AI2O3-SiC - C質搗打料，通鐵量顯著提高，但勞動強度大;到80年代后期，開發了 AI2O3- SiC - C質超低水泥耐火澆注料。該類澆注料一般用致密白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉、優質高鋁熟料、碳化硅和鱗片石墨等材料，再摻加超微粉、結合劑和外加劑配制而成。其性能，見表1。表中，高中檔產品適用于大、中型高爐出鐵溝，中低檔產品則適用于中、小型高爐出鐵溝或渣溝。

化學成分基本相似，但性能有較大區別。高檔品的主體材料為電熔致密白剛玉，中檔品的為電熔棕剛玉，低檔品的則為優質燒結礬土熟料;隨著加熱溫度的升高，各檔次產品的強度也隨之增大，與其烘干強度相比，一般提高1~3倍。

鐵溝耐火澆注料系致密型材料，生產工藝要求筑村后應快速烘干，以滿足高爐出鐵的需要。因此，在耐火澆注料中，必須摻加快于劑或防爆劑，以適應快速烘襯的要求。快干劑主要有鋁粉和乳酸鋁等，防爆劑主要有聚苯乙烯纖維和炭纖維等。在國內外，應用最多的為金屬鋁粉。應當指出，鐵溝料中添加快干劑和防爆劑后，可做成免烘烤鐵溝料。

摻加鋁粉的鐵溝耐火澆注料，與水混合后發生放熱反應，生成氫氧化鋁凝膠并逸出氫氣。其反應式如下：

2Al + 6H2O→2Al( OH )2 + 3H2↑

當反應中有氫氧根同時存在時，將會生成復合離子，使產物具有可溶性并加速其反應：

Al(OH)3 + OH- →〔〔Al(0H)4〕-

澆注料養護時間與其發熱和脫水的關系。

澆注料成型后4h左右，鋁粉與水開始反應，在5 ~6h時反應劇烈，放熱較多，使料溫達到70℃左右。同時，產生的大量氫氣逸出，使料的脫水加快，養護10h，水分脫掉約為17%，可使烘烤時間縮短。又由于氫氣的逸出，使澆注料內部形成均勻的微小開口氣孔，有利于澆注料中的水分暢通排出。因此，摻加鋁粉的鐵溝澆注料，可實現快速烘烤而較少發生爆裂現象。

澆注料未加鋁粉的澆注料，100nm的氣孔較多，1000 ~ 5000nm的氣孔較少，摻加鋁粉的澆注料，前者顯著減少，后者明顯增多，即微小的氣孔增加，有利于水分的排除。

摻加鋁粉的鐵溝耐火澆注料，其透氣度比未加鋁粉的提高幾十倍，因此有利于快速烘烤干燥;同時，鋁粉與水作用產生放熱反應，將促進超微粉、黏土凝聚結合的發展，從而提高其強度。Al(OH)凝膠的產生，也對強度有重要作用。另外，為了提高鐵溝耐火澆注料的中溫強度，還摻加0.7% . 1.5%的中溫增強劑，使抗折強度提高近一倍。這樣，該種澆注料方可滿足高爐出鐵溝1000 ~1500℃的反復作用，而溝襯不發生開裂和剝落，從而提高其使用壽命。

應當指出，在AI2O3 - SiC- C質超低水泥耐火澆注料中，摻加鋁粉，不但起防爆和增強的作用，而且起防氧化的作用。摻加鋁粉時，應根據基質料的具體情況，合理選擇鋁粉的品種、細度及其用量，同時應與養護溫度相適應。否則，將造成不利后果，甚至帶來災難性的事故。例如，鋁粉用量多，養護溫度高，鋁粉與水反應產生大量氫氣，來不及排除時，將使襯體發生裂縫或爆炸塌落。

進入20世紀90年代，鐵溝耐火澆注料有了重大發展，主要表現是品種多樣化，能滿足現代大、中、小型高爐出鐵溝的需要;質量上有較大提高，特別是烘干強度提高顯著，其他性能也有明顯改善。其主要技術措施是，采用復合的高效減水劑和超微粉，摻加金屬硅等外加劑，嚴格控制骨粉料的質量及級配等。

烘干強度有較大提高，燒后線變化一般呈膨脹狀態，即或是收縮，其值也是較小的。

在中、小型高爐出鐵溝上，一般采用傳統的溝料搗制較多，也有用Al2O3 - SiC - C質搗打料的。Al2O3 -SiC-C質搗打料的主體材料為電熔棕剛玉和優質高鋁礬土熟料等，使用壽命比傳統溝料的提高較多，但施工勞動強度大。因此，在中、小型高爐出鐵溝和出渣溝上，正廣泛推廣鐵溝耐火澆注料。

中型高爐出鐵溝用的耐火澆注料，其主體材料為電熔棕剛玉和優質高鋁礬土熟料，并摻加超微粉、結合劑及外加劑等。該類澆注料的性能和使用部位。

小型高爐出鐵溝用的超低水泥耐火澆注料，其主體材料為優質高鋁礬土熟料或黏土熟料。為了提高抗渣性，在基質料中摻加電熔棕剛玉粉或氧化鋁粉。耐火骨料最大粒徑為10mm，一般用量為68% ~70%;耐火粉料用量為5% ~12%，且不得用黏土熟料作耐火粉料;SiC用量一般為5% ~15%，碳的用量為2%~5%;活性SiO2或a - Al2O3超微粉用量為4%~ 6%;軟質黏土用量為3%~ 5%;鋁酸鹽水泥用量為1% ~ 3%;高效分散劑用量一般為0.2% ~0.4%，水用量為5% ~7%。同時，應摻加快干劑和中溫增強劑，以利于快速烘烤溝襯和提高其使用壽命。

化學成分與大、中型高爐出鐵溝澆注料的基本相似，由于主體材料品級和質量上的差異，其性能明顯下降。即或如此，該類澆注料也能滿足小型高爐出鐵溝的需要，并且施工方便，價格低廉，能延長其壽命。

鐵溝耐火澆注料是高技術耐火澆注料，其配制工藝講究，性能優良，可顯著提高溝襯的使用壽命。關鍵問題是，必須嚴格控制施工水用量，精心操作，精心烘烤，精心維護，方可達到預期的目的。