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热修补工艺在电炉和RH精炼炉上都有应用,但由于使用部位及应用条件的不同,不能通用。上海彭浦特种耐火材料厂针对40t转炉及300t转炉的实际应用,研制开发了满足需要的转炉耳轴镁钙质热喷补料。
含钙耐火材料具有洁净钢水,并能起到脱磷、脱硫作用,同时具有阻止熔渣渗透、保护炉衬的作用,故实验选用合成镁钙砂作为主要原料,由于镁钙砂随着钙含量的提高极易水化,因而基质相采用电熔镁砂。在使用DX-2型喷补机情况下,确定了最佳临界粒度为3mm。
通过附着率试验,对配料组成、级配组成、结合剂、塑性剂等性能进行研究。研究结果表明:骨料采用合成镁钙砂,当基质相使用电熔镁砂时,加水量较少,喷补料附着率高,施工体致密;而使用合成镁钙砂时,加水量相对较高,水化速度过快,有剥落现象,附着率降低。
在保证最致密喷补层和最大附着率的前提下,喷补料的最佳临界粒度为3mm,粒度过大回弹明显增多,过小则粉尘大并且不耐侵蚀。将级配确定为:3~lmm 30%~40%、l~0.088mm40%~50%、0.088~0mm 15%~25%,此时的喷补料具有最佳的附着率。
塑性剂可控制喷补料的粘性以及降低烧结温度,其加入量不宜过大,否则喷补料不耐侵蚀,同时在热态下喷补料的附着率变小。试验结果确定塑性剂加入量为2%。
实验选用了聚磷酸钠作为结合剂,加入量为2%~3%,加水量在13%左右。为了更好地控制加水量,结合体系引入1%的超细微粉复合结合,得到了理想的施工效果,即降低了加水量,同时也提高了附着率,其施工加水量<11%。研制的转炉耳轴喷补料:MgO65.98%、CaO 20.04%、Si02 4.99%,其施工体体积密度为2.36g/cm3,加水量为11%。
该转炉耳轴喷补料在上海宝钢集团第三钢铁公司的40t转炉上应用,采用同样型号的喷补机,空气压力>0.4MPa,水压>0.2MPa,喷补量为50~100kg/min,附着率高,抗渣侵蚀性及耐冲刷性好,一次喷补料用量500kg,可以连续使用7个炉次,满足了用户的使用要求。