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影響耐火噴補料性能的主要因素

發布日期: 2020-12-11 08:51:30    閱讀量(122)    作者:

噴補料是采用噴補技術來維護爐襯時最重要的一點。原則上講,任何一種澆注料或任何一種自流料與泵送料均可作為干式噴射料與濕式噴涂料,只需調整好其粒度組成和添加劑的種類及加入量。

噴補過程中的每個階段對噴補料都有不同的要求。首先是噴補料被壓送到待噴補面上:為了讓物料能穩定的輸送,需要噴補料在該階段具有良好的流動性,且不出現偏析等現象。其次是噴補料粘附到待噴補面上,這就要求選用與待噴補爐襯的主要原料相同或相近的材料。然后是噴補后料層的固化與燒結,對于熱態噴補料來說,需要利用高溫爐爐襯的殘余熱量來實現噴補層的快速燒結。最后就是噴補料層的使用,這就需要噴補層的耐用性較好。

1、顆粒尺寸及分布

噴補料的施工和使用性能與其顆粒級配密切相關。在噴補料中,含有一定的細顆粒料可以改善噴補層的可塑性,但同時也會增加干燥時剝落的可能性。含有一定的粗顆粒料可使噴補層更加穩定,但同時會增加反彈的可能性。

文獻表明粗顆粒物料表現出高的偏析性,而細顆粒物料出現的偏析程度較低,但流動性較差。且壓縮比與流動性之間的關系為:壓縮比小于30%時,物料在軟管內能較好的流動;若壓縮比大于30%,則噴出的物料成脈動狀態,甚至可能堵塞管道。為了提高噴補料的流動性,必須嚴格控制材料中的粒度分布,尤其是其中的微粉含量。Dinger和Funk認為理想的噴補料顆粒應接近于Dmn≈0.7μm,Dmax=3150μm,n=0.35的粒度組成,所以理想的顆粒范圍應是3-0mm。

2、原材料

噴補料的耐用性與其主原料的選擇關系密切。待噴補爐襯本身的材質及高溫爐實際使用環境則是噴補料主原料選擇時的重要考慮因素。在煉鋼系統中主要以鎂質、鎂鈣質、和鎂碳質為主,在煉鐵體系中主要以鋁硅系為主,如表1所示。

表1噴補料的分類

3、結合劑

結合劑的粘性和凝固能力是評價噴補料好壞的重要因素之一。結合劑應具有良好的物理結合能力,使噴補料顆粒間以及噴補料噴補料與待噴補面間結合良好。同時在材料中形成良好的化學結合,使得噴補料具有足夠的強度并保持到陶瓷結合開始,而且結合劑的添加應不會顯著降低噴補料的抗侵蝕性能。硅酸鹽、聚磷酸鹽、水泥、微粉及其復合體系都是較為常用的結合劑。

4、添加劑

為進一步提高噴補料的使用性能,會在噴補料中添加合適的外加劑(如:增塑劑、防爆劑、膨脹劑等)。增塑劑主要是粘土類物質,其對噴補料的強度有一定的影響,因此要嚴格控制其加入量。此外,在噴補料中添加防爆纖維,可防止噴補料在加熱過程中發生爆裂。在噴補料中加入膨脹劑,可使其在高溫時產生膨脹來抵消噴補料在高溫燒結時發生的收縮。在噴補料中添加適量尖晶石、碳化硅等可提高噴補料的抗侵蝕性能。

5、其它因素

噴補料的施工性能和使用性能與施工人員的操作水平、施工設備的好壞、工藝參數的選擇等關系密切。例如使用直噴嘴,會導致粗顆粒與細粉顆粒的分離,從而產生的一定的回彈;對于使用口徑偏細的噴嘴,則可減小水化圈,使噴補料保持良好的性能。由于整個噴補過程是一個復雜的物理作用和化學作用過程,變量較多,要合理的選擇和控制,才能得到良好的噴補效果。

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