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          2022-04-28 次閱讀 行業新聞

          硅溶膠在壓入泥漿中的應用

          為了追求高爐煉鐵的高效化與長壽化,壓入泥漿在我國高爐爐體快速修補技術中已經得到推廣應用。但目前應用較為廣泛的是采用有機樹脂及焦油作結合劑的壓入泥漿,這類泥漿很難固化,受熱時還產生大量苯并芘類有害氣體,且材料收縮較大,體積穩定性差。


          因此,近幾年開始選用硅溶膠作為壓入料的結合劑。經過試驗研究證實:硅溶膠結合的壓入泥漿經1200℃*3h高溫處理后的收縮率遠小于樹脂結合壓入泥漿的。而且110℃干燥后的硅溶膠結合壓入泥漿試樣在經過近100次的1100℃水冷熱震試驗后,基本沒有出現裂紋,此時的耐壓強度超過80MPa,熱展后強度保持率超過80%。這主要是因為硅溶膠中納米SiO?在壓入泥漿的基質中產生莫來石化反應,提高了材料的抗熱震性。


          而樹脂結合壓入泥漿試樣經過10次左右的熱震后就完全開裂了,這是由于這類壓入泥漿在1100℃時基質尚未形成陶瓷結合,而在低溫下能產生結合強度的樹脂在加熱到I100℃時已經被燒掉,并且在燒失過程中形成氣體而使材料內部結構呈疏松狀,導致材料結合強度下降,當材料受急冷急熱變化時,材料內部產生的熱應力超過材料自身的結合強度,就產生了開裂或剝落。


          由此證實,硅溶膠結合的壓入料在性能上要比樹脂結合的好得多。而且硅溶膠結合的壓入料從生產、施工到應用,對環境沒有污染,對施工工人的身體健康沒有危害,所以硅溶膠結合的壓入泥漿是一種環保型材料。這種硅溶膠結合壓入料已成功應用于鋼廠高爐的爐壁和高爐和熱風爐圍管的維修。實際應用結果表明,硅溶膠結合的壓入料不僅具有較好的施工性能和使用性能,而且還是一種無污染的環保型壓入泥漿。
           
          硅溶膠在壓入泥漿中的應用


          2、硅溶膠在鋁碳化硅質澆注料中的應用


          寶鋼曾提出了“鐵水連續處理”的概念,在出鐵溝內連續進行脫硫脫磷和脫硅“三脫"處理,從而使鐵水預處理工藝更加高效、簡約、節能。但是,“三脫"使用的材料及反應后所形成的爐渣對耐火材料產生強烈的侵蝕作用,造成材料損毀過快,嚴重影響了材料的使用壽命。因此,提高出鐵場系統用Al?O?-SiC質材料的抗侵蝕性能就尤為重要。


          與水泥結合的澆注料相比,硅溶膠結合的澆注料具有優異的物理性能和高溫性能,特別是其體積穩定性好,抗爆裂、抗剝落,可以在相對較高的溫度下施工,可以快速烘烤及投入使用,縮短了施工周期,提高了生產效率。這主要是因為硅溶膠結合劑中存在氣孔,提高了材料的透氣性,所以可以在較高的溫度下施工及快速干燥。與水泥結合Al?O?-SiC質澆注料相比,其養護和干燥、烘烤時間可縮短一半以上。


          硅溶膠用于Al?O?-SiC質澆注料中,可明顯提高耐火材料的抗渣侵蝕性能。使用硅溶膠取代純鋁酸鈣水泥作結合劑,可增強Al?O?-SiC澆注料在熱處理后的抗折強度和耐壓強度,并且硅溶膠的加入有利于降低SiAION相的生成溫度,并形成性能良好的β-SiAION相,從而提高了澆注料的強度。


          從澆注料的使用效果來看,硅溶膠結合的Al?O?-SiC質澆注料在高爐出鐵溝、魚雷罐、混鐵爐、鐵水包等煉鐵領域高溫窯爐中都得到應用,其施工性能和耐用性均好于非溶膠結合的同類澆注料。2014年,硅溶膠結合Al?O?-SiC-C澆注料在某鋼廠5250m³高爐出鐵溝上應用,一次通鐵量超過25萬t,比原來使用非硅溶膠結合Al?O?-SiC-C質澆注料的20萬t通鐵量相比提高了25%。

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