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镁质耐火捣打料应用理论基础

编辑:保温砖 时间:2022-03-25 浏览:655

2022年 3月 25日不定形耐火材料是一种不经烧成即可直接使用的耐火材料,具有快速施工、简化工艺、节能、整体性好、易于更 换等优点,在冶金领域应用广泛。其中,捣打料是一种用捣打(人工或机械)方式施工,由比例很高的粒状料和比例很 低的结合剂及其它组分配制而成、保温材料 并在高于常温的加热作用下硬化的不定形耐火材料。在电炉炉顶和富氧侧吹炉烟气 出口铜水套使用镁质捣打料,不仅满足了工艺需求,同时降低了生产成本。


出口铜水套使用镁质捣打料,不仅满足了工艺需求,同时降低了生产成本。 1、镁质捣打料使用前的干燥和养护



不定形耐火材料在使用前的干燥过程中,表面水分首先受热蒸发,热量由表面向内部传导,使相邻部位的温度逐 渐升高。由于表面水分蒸发,耐火材料内部的水分(蒸汽)逐渐向表面扩散补充。若供热量过大、升温过快,则单位时 间内产生的蒸汽量过多,由于不定形耐火材料透气性较差,内部水分(蒸汽)向外扩散受阻。同时,由于水分汽化,体 积急剧增大,耐火材料内部将产生很大张力,如果该张力超过耐火材料的抗压强度,就会导致耐火材料胀裂;两者相差 悬殊时则会剥落或炸裂。所以,常规的升温干燥要求较高,而且不能保证耐火材料的使用性能。使用的镁质捣打料在 常温下自然干燥即可,避免了高温对耐火材料的损伤,有效保证了耐火材料的使用性能。

2、镁质捣打料高温使用原理

使用的镁质捣打料由镁砂(骨料)和镁粉(粉料)按一定比例、通过一定密度的某种结合剂调制而成,主要成分为Mg O,其热性能如下:熔点2825℃,热导率45W/(m·K),热膨胀系数14×10-6·℃,1500K时热容量53.6J/mol,抗热震 性很好

在高温使用条件下,MgO抗高温性能良好。同时,该镁质捣时,该镁质捣打料中含有少量CaO和Fe2O3。在生产条件下,捣 打料中的CaO和Fe2O3反应生成铁酸二钙(C2F),反应式为:

2CaO+Fe2O3=2CaO-Fe2O3 (1)

(1)铁酸二钙的熔点为1449℃,但在有铁液(高价铁在高温下分解产生)存在的条件下,出现液相的温度大约只有1 100℃。而镁质捣打料中通常含有少量的SiO2和Al2O3,出现液相的温度比1100℃还要低一些。保温砖 在生产条件下(如电 炉作业),捣打料从1100℃开始局部出现液相,材料开始烧结,随着炉温的升高,液量逐渐增加,材料工作面不断烧 结固化,形成致密的烧结层。

(2)液相中的C2F,在高温条件下,经过相变形成高熔点新相,提高了材料高温下的稳定性。

(3)镁质捣打料中的主要成分MgO,在高温加热的条件下转变为稳定的立方晶体(方镁石),从CaO-FeO-MgO相 图可知,C2F分解后形成的FeO液与大量方镁石接触时,FeO会逐渐被方镁石吸收形成固溶体[(Mg·Fe)O镁富氏体], 保温浇注料 随着均匀化的进行,熔点逐渐升高。而CaO则与材料内SiO2或熔渣中的SiO2反应,生成熔点比较高的C2S、C3S等硅 酸盐相,提高了材料在高温下的稳定性和耐侵蚀、抗冲刷能力。