中间包用莫来石质自流浇注料的研制与应用
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理想的中间包永久层用耐火材料,应该既具有较高的机械强度和较好的热震稳定性，又具有较好的保温性能和良好的施工性能，并且不易与工作层烧结。为了满足上述要求，研制开发了PN-SF1和PN-SF2两种自流浇注料，经过钢厂使用，取得了良好的效果。 1 自流浇注料的研制 1.1 原材料的选择 为保证中间包永久层用材料的良好性能，选用高铝矾土做骨料，基质由烧结莫来石细粉，添加物A、B、C和硅微粉、铝微粉、纯铝酸钙水泥等组成。主要原料的理化指标见表1。 表1 主要原料的理化指标
1.2 结合体系的研究 众所周知，普通浇注料增加加水量也具有自流性。而自流浇注料由于多采用超低水泥或低水泥结合的形成，并且添加有各种微粉和添加剂，因此在加水量较小时就可达到较高的流动性。本工作重点就SiO2微粉、Al2O3微粉和高铝水泥等的加入量对自流浇注料强度及流动值的影响进行了研究。 1.2.1 硅微粉加入量的影响 在固定Al2O3微粉加入量为3b（质量分数，下同），加水量为7.0%的条件下，硅微粉加入量对流动值和抗折强度的影响见表2。 表2 硅微粉加入量对流动值和抗折强度的影响
1.2.2 铝微粉加入量的影响 在固定SiO2微粉加入量为4a，加水量7.0%的条件下，铝微粉加入量对流动值和抗折强度的影响见表3。 表3 铝微粉加入量对流动值和抗折强度的影响
1.2.3 水泥加入量的影响 在固定SiO2微粉加入量为4a，Al2O3的微粉加入量为3b，加水量为7.0%的条件下，水泥加入量对流动值和抗折强度的影响见表4。 表4 水泥加入量对流动值和抗折强度的影响
1.3 颗粒形状和粒度组成 自流浇注料是根据固态流体力学和最紧密堆积原理的理论发展起来的一种高技术浇注料，因此，颗粒形状及粒度组成对自流浇注料的影响是极为重要的。从理论上讲，球形颗粒间的摩擦力最小，有利于在重力的作用下自行填充和致密化，但在实际应用中，球形颗粒不易得到，只能采用接近于球形的颗粒。 1.4 外加剂 同低水泥和超水泥浇注料相比，外加剂的应用对自流浇注料性能的影响显得格外重要。由于自流浇注料完全依靠重力来自行填充和致密化，因此必须采用高效分散剂。自流浇注料还要求有一定的时间来排除气体，否则会导致气孔率上升、致密度变差，因而必须加入一定量的外加剂来控制凝固时间。但是凝固时间也不能过长，否则会导致颗粒偏析且延长工期。此外，还必须加入一定的外加剂来防止自流浇注料在施工过程中的颗粒偏析。 1.5 自流浇注料的理化性能 选用接近于球形的骨料及相应的粉料，加入多元复合添加剂制备出的中间包永久层用自流浇注料，其理化性能指标如表5所示。 表5 自流浇注料理化性能指标
2 自流浇注料的应用 以牌号为PN-SF1的自流浇注料，在某钢厂20t连铸中间包永久层上使用，共浇注了6个中间包，永久层的厚度为120mm，使用寿命见表6。并且发现，浇注料的保温效果与粘土砖相当。 表6 自流浇注料永久层使用寿命
3 结论 莫来石质自流浇注料具有良好的施工性能，特别适合于中间包永久层；莫来石质自流浇注料具有良好的热震稳定性，使用过程中不开裂，整体性好，使用寿命长；莫来石质自流浇注料具有较好的保温性能，其保温效果与粘土砖相当。 |
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