由高铝熟料、碳化硅、炭素材料、结合剂和外加剂组成的用捣打法施工的混合料,称为高铝—碳化硅—炭质捣打料。此类捣打料主要用于作中、小高炉出铁沟和渣沟内衬。
配制此类捣打料的高铝矾土熟料要求杂质(Fe2O3,R2O)含量越低越好,吸水率小于4.5%,其粒度组成为粗颗粒(8~2㎜)40%~60%,中颗粒(2~0.074㎜)30%~40%。碳化硅应用黑色碳化硅,粒度为小于100目。炭素材料可采用冶金焦或石墨,要求杂质含量低,固定碳含量高。为了提高捣打料的作业性能和使用中的烧结性能,还可加软质黏土或膨润土。根据使用温度不同还可加入不同温度下的助烧结剂。
此类捣打料用的结合剂有沥青、焦油(蒽油)+沥青、液态酚醛树脂、磷酸二氢铝等。用沥青作结合剂时,调制捣打料时需加水调和,捣打后使用前需烘烤。用焦油(或蒽油)+沥青作结合剂时,调配捣打料时无需加水,捣打后无需烘烤可直接通铁水,为免烘烤捣打料,但使用中烟气较大,会污染环境。用液态酚醛树脂作结合剂时,也无须加水,不需烘烤直接投入使用,也属免烘烤捣打料,对环境污染轻,但捣打料保存期较短,最好现场调配直接使用。用磷酸二氢铝作结合剂时,抗铁水和熔渣的侵蚀性较差,只能作小高炉出铁沟内衬,现已基本上不用磷酸二氢铝作结合剂。
用于改善高铝—碳化硅—炭质捣打料性能的添加剂包括有防氧化剂、增塑剂、浸润剂、防缩剂等。加防氧化剂的目的在于防止炭素材料过分氧化,通常采用金属硅粉、金属铝粉作为防氧化剂。增塑剂一般采用塑性黏土。加浸润剂的目的在于使碳化硅、炭素材料能与氧化物耐火材料很好地混合在一起。加防缩剂在于防止使用中收缩过大而使沟衬产生裂纹,一般可用硅石细颗粒作防缩剂。
理化性能 |
规格值 |
化学组成/% |
Al2O3 |
不小于 |
65.0 |
SiC+C |
不小于 |
12.0 |
体积密度/g·cm3 |
220℃,16h |
不小于 |
2.4 |
1450℃,3h |
不小于 |
2.2 |
线变化率/% |
220℃,16h |
|
±0.3 |
1450℃,3h |
|
±0.8 |
抗折强度/MPa |
220℃,16h |
不小于 |
6.0 |
1450℃,3h |
不小于 |
4.0 |
耐压强度/MPa |
220℃,16h |
不小于 |
20.0 |
1450℃,3h |
不小于 |
15.0 |
现在中、小高炉出铁沟用高铝—碳化硅—炭质捣打,已逐渐由需烘烤型向免烘烤型过度。免烘烤型捣打料的优点在于可节省修沟时间,也可避免烘烤过程中炭素材质发生过分氧化,而使沟衬的抗熔渣渗透性和抗侵蚀性降低。