耐火可塑料按耐火骨料材質(zhì)分為:黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鉻質(zhì)、鋯英石質(zhì)和碳化硅質(zhì)等耐火可塑料。按結(jié)合劑種類分為:水玻璃、磷酸鹽、硫酸鹽和有機(jī)結(jié)合劑等耐火可塑料。按硬化方式分為:氣硬性和熱硬性耐火可塑料兩種。本文介紹三種鋼鐵冶金過程中所需要用到的耐火可塑料。 

1、焦寶石基可塑料 

焦寶石基可塑料具有良好的抗剝落及耐渣侵蝕性能,適用于高溫區(qū)段爐襯,可應(yīng)用于均熱爐、加熱爐和燒嘴等。與礬土基可塑料相比,具有成本相對較低的優(yōu)點。 

張巍等在研究了熱處理溫度對焦寶石基可塑料性能影響的基礎(chǔ)上,開發(fā)制備出了性能略低于礬土基可塑料的焦寶石基可塑料,并在國內(nèi)某鋼鐵廠的加熱爐低溫段爐頂和煙道部位進(jìn)行了使用。結(jié)果表明,研制的焦寶石基可塑料使用效果良好,未發(fā)生損壞現(xiàn)象。因此,這種焦寶石基可塑料可部分替代礬土基可塑料應(yīng)用于加熱爐的低溫段和煙道,達(dá)到了節(jié)約成本、降低耐火材料單耗的目的。但是這種可塑料在冬季施工時,易發(fā)生凍結(jié)。若可塑料發(fā)生凍結(jié)則會失去可塑性,造成襯里疏松,強(qiáng)度降低等一系列問題。因此,普通可塑料在北方寒冷地區(qū)施工有很大的局限性。 

針對這種問題,戴文勇等以焦寶石、黏土為主要原料,以硫酸鋁溶液為結(jié)合劑,外加防凍液,研制出可在冬季施工的防凍型可塑料。研究結(jié)果表明,這種防凍型可塑料與普通可塑料經(jīng)過相同時間凍結(jié)后,普通可塑料發(fā)生凍結(jié)現(xiàn)象,防凍型可塑料的抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度均大于發(fā)生凍結(jié)的普通可塑料的,并且,防凍型可塑料與正?？伤芰舷啾?抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度未發(fā)生明顯改變。因此,這種防凍型可塑料可以確保施工體在低溫下強(qiáng)度方面的安全性。 

2、莫來石基可塑料 

   莫來石具有較高的機(jī)械強(qiáng)度,較低的熱膨脹系數(shù),化學(xué)穩(wěn)定性好,抗蠕變和高溫性能優(yōu)異等特點,故以莫來石作為基體的不定形耐火材料具有優(yōu)良的性能。  

王洪芳等以電熔莫來石為基體,混合硅灰、紅柱石、廣西白泥、SiC、α-Al2O3微粉、棕剛玉,再添加六偏磷酸鈉和草酸,制備出以莫來石為基體的熱修補可塑料。為了保證修補可塑料在修補裂縫中與耐火打結(jié)料緊密結(jié)合,起到阻止鋼液內(nèi)滲的目的,要求修補料應(yīng)具備一定的微膨脹,但不能過大,否則就會產(chǎn)生負(fù)面效應(yīng)。為抵消可塑料的收縮,可在可塑料中引入三石,即藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石。由文獻(xiàn)以及張巍等的研究中可知,在高溫下藍(lán)晶石產(chǎn)生的膨脹較大,硅線石產(chǎn)生的膨脹較小,紅柱石產(chǎn)生的膨脹較為適中。在王洪芳等制備的熱修補可塑料中,確定紅柱石的加入量為6～9%。此外,結(jié)合劑六偏磷酸鈉的用量為3%時最佳,當(dāng)高于或低于此值時,熱修補可塑料的中、高溫耐壓強(qiáng)度變化很大。將研制的這種可塑料對脫硫槍進(jìn)行裂紋修補,修補后可塑料未出現(xiàn)炸裂和裂紋,說明抗爆裂性能良好。用該脫硫槍進(jìn)行了一次脫硫后,發(fā)現(xiàn)修補料未從修補處脫落,證明該修補料快速燒結(jié)和附著性良好。 

3、鎂鉻質(zhì)可塑料 

    鎂鉻質(zhì)可塑料具有真空中穩(wěn)定、耐沖刷、抗侵蝕等優(yōu)良性能,因此特別適合于鋼鐵廠的RH爐使用。劉寶亮等采用燒結(jié)鎂砂、高鐵鎂砂、鉻鐵礦、預(yù)合成鎂鉻砂作為原料,以六偏磷酸鈉和磷酸酯作為復(fù)合結(jié)合劑,研發(fā)制備出新型鎂鉻質(zhì)搗打料。