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影响炮泥质量的因素分析

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影响炮泥质量的因素分析

发布日期:2018-05-16 作者: 点击:

影响炮泥质量的因素有很多,主要有生产炮泥的原料、结合剂、外加剂和生产工艺等因素。

a 原料

制备炮泥的各种原料,直接影响炮泥的质量,具体体现在以下三个方面:

(1) 原料的化学成分。炮泥所用的各种原料是影响炮泥质量的因素之一,通常优质炮泥要求主要成分含量高,杂质含量低。若杂质含量高,易使炮泥在使用过程中形成低熔点化合物,降低炮泥的耐火度和高温强度,影响炮泥的正常使用。许多厂家在炮泥质量改进过程中,都将提高原料纯度作为主要研究课题来对待,通过使用优质髙纯原料来提高炮泥的质量,如宝钢研制的新型炮泥,就采用了高纯刚玉,提高了原料中A1203的含量,使炮泥的抗侵蚀性能显著提高,不但允许延长出铁时间,而且降低了炮泥的单耗。

(2) 原料的颗粒组成。原料的粒度组成也是影响炮泥质量的一个主要因素。研究认为组成炮泥的粗颗粒比例增加,可降低炮泥的挤出压力,作业性好,加热后气孔率低,但粗颗粒超过一定比例,则出现相反的情况,加热后强度降低。炮泥中原料的临界粒度大,易使炮泥粗糙松散,黏结性差。目前的普遍做法是将原料的最大临界粒度定为3mm。细粉粒度越小,越利于炮泥烧结,有助于提髙炮泥的性能。

(3) 原料的含水量。对无水炮泥而言,原料中带入水分越多,其1500℃烧后的耐压强度越低,这是由于水分蒸发时炮泥的组织疏松,气孔率高,降低了炮泥的耐渣铁渗透性。如果原料中的水分在出铁前未完全排出,在开铁口过程中易出现铁口潮“放火箭”,危及人身安全。因此,许多厂家对炮泥原料水含量做了严格规定,有的则在炮泥制备前对焦炭和耐火泥进行烘干,以降低原料带入过多水分对炮泥质量造成不利影响。

b 结合剂

结合剂影响炮泥的低温和高温强度,对炮泥的质量影响很大,传统炮泥用水作结合剂,炮泥的高温性能差。无水炮泥的结合剂主要有树脂、焦油或两者复合,有时配入沥青和蒽油等,但由于许多厂家的焦油或蒽油中水分控制不好,降低了其使用性能。这些都是含碳的有机结合剂,对无水炮泥的堵口性起着决定性作用,同时可随温度升高而缩聚碳化,形成碳化网络,提高炮泥的髙温强度和润湿角。

结合剂含量越高,则挥发分逸出越多,结构疏松,气孔大,强度下降,并伴随着较大的收缩,而且早期软化严重,很难保证在堵口初期有足够的强度,导致拔炮时间延长,而且有漏铁水的危险。若含量偏低,则炮泥经泥炮打入铁口后迅速固化烧结,强度高,气孔率小,体积密度大,透气性差。在加人膨胀剂的作用下,铁口堵得过死,不易钻铁口,易损坏钻头,会影响正常冶炼生产流程的畅通。

c 外加剂

外加剂的加人对炮泥质量有极大的影响。为满足炼铁高炉对高质量炮泥的需要,研制了不同外加剂。常见的外加剂有烧结剂、膨胀剂等,可有效地改善炮泥的质量。近几年,随着人们对炮泥研究的深人,越来越多的非氧化物添加到炮泥中,对改善炮泥的性能起到了很好作用。除碳化硅外还有以下几种:

(1)氮化硅。氮化硅的相对分子质量为140.28,属强共价键结合的化合物,具有线膨胀系数低,抗热震性好,机械强度髙(能保持其强度到1200℃高温不变),自润滑性好,耐高温,耐腐蚀等特点。目前在冶金工业中应用广泛。炮泥中加入适量的氮化硅,可提高炮泥的抗渣铁侵蚀性和抗河渣铁冲刷性。

(2) 氮化硅结合碳化硅;氮化硅结合碳化硅由两种耐高温的化合物复合而成,具有耐高温、抗氧化、抗热震、耐酸碱侵蚀,抗金属炉渣熔蚀等优良性能。"炮泥添加氮化硅结合碳化硅,可以提高炮泥的高温强度,降低出铁次数,延长每次出铁的时间。

(3) 氮化硅铁;氮化硅铁是氮化硅和铁的混合物,通常这种混合物中含有75%~80%的Si3N4,12%~17%的Fe,游离的Si不大于1%。氮化硅铁加入到炮泥中,在有Fe存在的条件下,1200℃以上,特别是在1400~1500℃,无论是A1203还是SiO2质炮泥,其中Fe成为反应媒体,使Si3N4与Fe和C相反应,生成SiC强化基质,同时生成N2和CO气体,可防止炉渣侵入,减少炉渣的侵蚀作用。

d 生产工艺

从炮泥的配比设计到生产过程,再到使用前的保存,每一过程都对炮泥的质量有影响。首先在生产前要确定合理的配比方案;其次在生产时要严格按照工艺操作规程进行,注意各种原料在碾制时的加料顺序;湿碾时间要严格掌握,时间不能太短;碾制完成后炮泥的保存对使用性能也有很大影响,此时应注意环境温度的变化。夏天气温高,对有水炮泥要采取遮盖等措施,在困料时免得水分蒸发;冬天气温低,无水炮泥要加热保存,以免炮泥冷凝成块。 


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关键词:炮泥,无水炮泥,无水炮泥生产厂家

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