鐵口無水炮泥的主要原料及要求

一 無水炮泥中各原料組成及對炮泥性能的影響分述如下

1、焦粉

焦炭的種類不同將產生不同化學反應及其他不同特征。焦炭的特性是氣孔率高、導熱及導電性能好，抗渣及熱震穩(wěn)定性好，使鐵口保持還原氣氛，對SiC、碳化網(wǎng)絡及碳素材料起保護作用，是炮泥的主要原料之一。 焦粉的主要作用有三個：一是作為骨料，增強炮泥的顯氣孔率，改善炮泥的透氣性，便于揮發(fā)分的釋放；二是提供碳素與結合劑揮發(fā)的殘?zhí)拷Y合，形成碳結合相，保證炮泥的較終強度；三是產生還原氣氛，抑制其他原料氧化。

2、碳化硅

SiC具有高熔點（2200℃）、耐侵蝕、高熱導率、高耐磨性（硬度值達到2500kg/mm2)、高溫強度高、熱膨脹系數(shù)小、熱震穩(wěn)定性好等優(yōu)點，在泥料中配入一定數(shù)量的碳化硅其作用是為了填充主骨料顆粒之間的空隙，以形成耐火基質，使泥料具有更好的抗渣性、高溫結構強度和熱震穩(wěn)定性，可改善其抗熔渣侵蝕和抗沖刷能力。但碳化硅在高溫氧化氣氛中易被氧化，因此在配入泥料中使用時應給予考慮。

3、棕剛玉

炮泥所用的棕剛玉屬中性耐火材料，體密大、熔點高、硬度大、化學性質穩(wěn)定、耐渣鐵侵蝕性好，在高溫時轉化為α-Al2O3,根據(jù)其性能上的特點，在無水炮泥中配入一定比例的棕剛玉，是為了提高炮泥的抗渣鐵沖刷性和抗爐渣的化學侵蝕作用以及炮泥的高溫結構強度等。棕剛玉在炮泥中常作為骨料和粉料使用。

4、高鋁（鋁礬土）骨料

高鋁骨料屬于致密質耐火顆粒原料，耐火度達到1770℃，起骨架作用。粒徑在3mm左右，其化學成分要求Al2O3≥80%、Fe3O4≤2%、MgO+CaO≤0.5%，吸水率≤5%。

5、絹云母

絹云母在無水炮泥中的作用： （1）提高炮泥的中、低溫強度； （2）絹云母在高溫下可做結合劑

（3）絹云母在炮泥原料中系超微粉原料，能使炮泥潤滑，有利于打泥

6、瀝青

瀝青作為含碳粘結劑配入泥料中，主要是幫助結合劑發(fā)揮強化效應，可以進一步起到改進泥料某些性能的作用。如在高溫條件下瀝青成分碳化析出石墨碳，使泥料具有較好的高溫結構強度,炮泥選用的瀝青一般為高溫瀝青或改質瀝青，其軟化點要求大于100℃。

7、粘土（白泥）粉

炮泥生產中所選用的粘土為軟質可塑性粘土，主要成分是AL2O3+SiO2,粘土在中溫（900℃—1400℃）下能燒結成陶瓷材料，具有一定的硬度和耐磨性，但受熱收縮大且致密，不利于水分及有機物的揮發(fā)和逸出。根據(jù)粘土加熱變化特點，在泥料中過多的配入粘土粉，對泥料的體積穩(wěn)定性會有一定的影響，如鐵口斷裂等。因此在泥料配制中應該給予嚴格控制。一般配入量在10—15%，較多不超過20%。

8、氮化硅（氮化硅結合碳化硅、氮化硅鐵）

近幾年，隨著對炮泥的研究深入，越來越多的非氧化物添加到炮泥中，對改善炮泥的性能起到了很好的作用。

二, 無水炮泥對各成份的要求

(1) 無水鐵口炮泥一般以焦油或蒽油作結合劑，應嚴格控制各組份的含水量,含水量過高易造成鐵口噴濺,近年來出現(xiàn)的環(huán)保型的無水鐵口炮泥所用結合劑已改換成了酚醛樹脂或改性酚醛樹脂，這種結合劑對各種原料中的水分也沒有了特別嚴格的控制標準。由于樹脂相對于焦油來說，易與水結合，在加熱時能蒸發(fā)和固化，可減少因水分含量高影響使用效果的問題。

(2) 鐵口炮泥的原料化學成分，正在向高純度、雜質含量低、碳質和堿性化方向發(fā)展。雜質含量高，易使鐵口炮泥在使用過程中形成低熔點化合物，降低了鐵口炮泥的高溫強度。*近期來看，采用高純度剛玉質無水炮泥，可使抗渣侵蝕性能顯著提高。未來幾年，特別是特大型高爐強化冶煉后，對無水鐵口炮泥的要求會進一步提高，氧化鎂質堿性鐵口炮泥將可能在特大型高爐上發(fā)展，這種無水鐵口炮泥耐火度高，與高爐熔渣很少反應，不但可延長出鐵時間，而且可降低鐵口炮泥單耗。

(3) 原料的粒度組成也是影響無水鐵口炮泥質量的一個主要因素。研究認為：組成中增加粗顆粒，可降低鐵口炮泥的擠出壓力，作業(yè)性好，加熱后氣孔率低，但粗顆粒超過一定比例，則出現(xiàn)相反的情況，這與氣孔率會增高，燒結性能變差有關。目前其配料正向細粉增多的方向發(fā)展，特別是超微粉的出現(xiàn)，有助于提高無水鐵口炮泥的燒結性能。