出铁沟浇注料中各原料的作用是什么？

发布时间：

2022-10-25 19:38

铁沟用ASC浇注料一般为低水泥或超低水泥浇注料，主要由Al2O3骨料，SiC、碳、水泥及各种添加剂配合而成。

　　出铁沟用ASC浇注料一般为低水泥或超低水泥浇注料，主要由Al2O3骨料，SiC、碳、水泥及各种添加剂配合而成。

　　(1)Al₂O₃骨料

　　Al₂O₃骨料是浇注料的主成分，是构成浇注料的颗粒骨架。Al₂O₃骨料主要包括电熔白刚玉、棕刚玉、亚白刚玉、烧结氧化铝和高铝矾土熟料，使用时应根据材料的使用条件等综合选定。高档材料选用电熔致密刚玉，中档材料选用棕刚玉，低档材料用烧结刚玉或矾土熟料。

　　(2)SiC

　　浇注料中添加SiC主要是考虑：(1)可以有效地防止碳的氧化，提高出铁沟耐火材料的抗氧化性;(2)SiC膨胀系数低，仅为Al₂O₃的一半，可以防止ASC浇注料加热冷却过程的开裂;(3)SiC的热导率高，可以提高ASC浇注料的抗热震性;(4)SiC氧化后产生的SiO₂、CO和CO₂可以有效地抑制材料的氧化;(5)SiC可以有效地提高材料的抗冲刷性能。但是当SiC加入量过大时，材料的高温强度下降，因此SiC的加入量需控制在10%~25%。研究和现场使用表明：SiC含量高，可以提高浇注料的抗渣侵蚀性。因此浇注料的SiC含量往往高达20%以上。

　　(3)碳

　　在Al₂O₃-SiC-C浇注料中，碳可以阻止熔渣向材料内部渗透;将炉渣限定在耐火材料的表层，提高材料的抗侵蚀性;同时碳还可以提高材料的热导率，提高材料的抗热震性，减轻材料的结构剥落和开裂。碳可以选用石墨、炭黑、沥青焦等原料加入。当然碳在浇注料中的作用效果与碳的加入量和碳原料的种类有关。碳通常以沥青球或焦的形式加入，加入量为5%左右。

　　(4)水泥

　　铁水沟用Al₂O₃-SiC-C浇注料通常用高铝水泥和纯铝酸钙水泥作结合剂。加入水泥是为了维持材料的低温和中温强度;加入水泥的同时，会带入少量的CaO，不利于材料的抗侵蚀性;另外水泥的用量增加，浇注料的需水量增加，导致浇注料的气孔率提高，体积密度下降，抗侵蚀性降低。因此铁水沟用Al₂O3-SiC-C浇注料一般为低水泥浇注料和超低水泥浇注料，浇注料中CaO的总含量控制在1.0%~2.5%以下。

　　(5)硅粉(硅素)

　　加入硅粉可以与材料中的碳在一定温度下生成SiC。生成的SiC在基质中呈两种状态，一种是非常细小的SiC晶须，直径约为0.1~0.5μm，它分布于基质的颗粒与颗粒之间，起到架桥衔接的作用，具有很强的补强效应，可以提高浇注料的高温强度;另一种是呈蠕虫状或絮状的SiC，它可以改善浇注料的显微结构，使浇注料形成SiC结合的Al2O3-SiC-C材料，可以提高浇注料的抗氧化性和抗渣性。

　　(6)金属铝粉

　　由于金属铝粉可以和浇注料中的水反应生成H₂，H₂排除后留下细小的排气孔，有利于内部水分的排出，可以脱掉部分游离水，同时可以防止在烘烤时产生爆裂。反应过程中放出的热量也可以加快脱水速度，加快浇注料的凝结硬化过程，提高浇注料的强度;此外反应后生成的Al(OH)₃凝胶可形成新的结合相，也能提高浇注料的强度。

　　但是金属铝粉的加入量不宜过多，否则会放出大量的氢气，留下太多的孔道，使得材料的结构疏松，强度降低，抗侵蚀性变差。

　　(7)有机纤维

　　有机纤维可以防止浇注料在烘烤的过程中发生爆裂，因为有机纤维在浇注料烘干过程中被烧失，留下了排气通道，有利于浇注料中的水分排出。

　　(8)聚磷酸钠

　　聚磷酸钠加入到浇注料中后，由于其具有分散减水效果，所以可以提高浇注料的体积密度，降低材料的气孔率，提高强度，改善浇注料的施工性能等。选用的聚磷酸钠主要为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等。

　　(9)缓凝剂或促凝剂

　　浇注料中加入缓凝剂或促凝剂晕为了调整浇注料的使用时间，使得浇注料有更好的施工性能。铝酸钙水泥常用的促凝剂有：NaOH、KOH、Ca(OH)₂、Na₂CO₃、K₂CO₃、Na₂SiO₃等;铝酸钙水泥常用的缓凝剂有：NaCl、BaCl₂、MgCl₂、CaCl₂、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖酸、乙二醇、磷酸盐和木质碘酸盐等。