? ? ? ? 干式料也稱干混料、干式振搗料。它是一種可以在干燥狀態(tài)下采用振動(dòng)或搗打方法施工的不定形耐火材料。通常在材料中加入一種臨時(shí)結(jié)合劑與助燒結(jié)劑，開(kāi)始形成臨時(shí)結(jié)合，最終形成陶瓷結(jié)合。按材質(zhì)，干式料可分為剛玉質(zhì)、硅質(zhì)、硅鋁質(zhì)、鎂質(zhì)及鎂鈣質(zhì)等。廣泛應(yīng)用于感應(yīng)爐、鋁熔煉爐、中間包以及煉鋼電爐等設(shè)備上。施工時(shí)，將料放入模膽與永久層或爐殼之間的空間內(nèi)，經(jīng)振動(dòng)搗實(shí)后使用。
干式料的工作原理在于如下三個(gè)方面。
(1)在施工完成后或者經(jīng)過(guò)加熱烘烤后，在熱面要形成一定的結(jié)合并具有一定強(qiáng)度。這時(shí)可以脫去模具或者不脫去模具讓鋼模熔人加入的鐵水或鋼水中。
(2)在冶煉過(guò)程中，接觸熔融金屬或渣后，在高溫的作用下能迅速形成有足夠強(qiáng)度并具有一定抗渣及金屬侵蝕及滲透的致密燒結(jié)層。而該致密層后面仍保持非燒結(jié)狀態(tài)的松散層。隨耐火爐襯被侵蝕，燒結(jié)層由內(nèi)壁向外壁推進(jìn)，松散層的厚度逐漸減薄。
(3)未燒結(jié)的松散層的作用有三方面：首先，一個(gè)爐役結(jié)束后，松散層仍處于非燒結(jié)狀態(tài)，翻轉(zhuǎn)爐子就能很容易使?fàn)t襯脫落；其次，有保溫隔熱作用，此作用不僅減少爐子的散熱，而且可以降低松散層內(nèi)的溫度防止燒結(jié)；第三，要起防止金屬滲透的作用。后二者是相互矛盾的，隔熱要求堆積密度小，防滲透要求體積密度大。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況權(quán)衡后確定其粒度組成。從上面的討論中可以看到，除了材質(zhì)外，結(jié)合劑及助燒結(jié)劑的選擇及粒度組成對(duì)干式料來(lái)說(shuō)是重要的。
1 ?剛玉、硅酸鋁質(zhì)與鋁一鎂質(zhì)干式料
它們是廣泛使用于感應(yīng)爐的干式料。燒結(jié)溫度主要取決于助燒結(jié)劑的種類與用量。它們所用料的顆粒尺寸在0—6 mm的范圍內(nèi)。在含氧化鎂的料中，氧化鎂可以用尖晶石或燒結(jié)鎂砂的形式加入。利用原位生成尖晶石或者氧化鋁固溶入尖晶石中產(chǎn)生的膨脹來(lái)抑制襯體的燒結(jié)收縮。
高鋁及剛玉質(zhì)干式料的主要原料有礬土與黏土熟料、燒結(jié)與電熔剛玉、棕剛玉等。助燒結(jié)劑有MgO、CaO、SiO2、TiO2與B2O3等。在剛玉質(zhì)干式料中硼酐(B2O3)、硼酸及硼酸鈉等是最常用的結(jié)合劑。B203在450—550℃的范圍內(nèi)熔化，使干式料獲得一定的強(qiáng)度，但是，最終會(huì)形成熔點(diǎn)高達(dá)1950℃的9Al2O3·2B2O3，不影響其高溫性能，因而它是剛玉質(zhì)干式料中常用的結(jié)合劑。
2 ?堿性干式料
根據(jù)化學(xué)成分堿性干式料可分為鎂質(zhì)、鎂鋁質(zhì)、鎂鈣質(zhì)和鎂鈣鐵質(zhì)等。它們是以燒結(jié)或電熔鎂砂、燒結(jié)或電熔尖晶石、鎂鈣砂或預(yù)合成的鎂鈣鐵砂等為主要原料，添加助燒結(jié)劑而成。主要用于以下三個(gè)方面。
2.1 ?中間包用干式料
它是由鎂砂、鎂鈣砂等為主要原料生產(chǎn)的。通常用熱固性粉狀酚醛樹(shù)脂為低溫結(jié)合劑。經(jīng)帶模烘烤至200～300"C后可獲得足夠的脫模強(qiáng)度。但是，由于酚醛樹(shù)脂在烘烤過(guò)程中發(fā)出有害氣體，因此，開(kāi)始使用一些環(huán)境友好的無(wú)機(jī)結(jié)合劑。
中間包干式料的助燒結(jié)劑有硼酸鹽、軟質(zhì)黏土、鎂鈣鐵砂及鐵鱗等。鎂鈣鐵砂在1200～1300℃時(shí)即能有效地使鎂砂燒結(jié)形成燒結(jié)層。同樣，軟質(zhì)黏土也在1300℃左右促進(jìn)鎂砂燒結(jié)。隨著溫度進(jìn)一步提高，最終形成以方鎂石為主晶相，鎂橄欖石、尖晶石及液相為基質(zhì)相的燒結(jié)相。助燒結(jié)劑的量應(yīng)嚴(yán)格控制，要保證在較短時(shí)間內(nèi)在工作面附近形成厚度適當(dāng)?shù)臒Y(jié)層，又不能使其背后的松散料有較高的燒結(jié)程度。
?中間包干式料的粒度組成不一定要求達(dá)到最緊密堆積，但也要適當(dāng)。通常，臨界粒度在5 mm左右。配料中大于0.1 mm的顆粒的數(shù)量與小于0.1 mm的顆粒的質(zhì)量之比在(60～65)：(35～40)。施工時(shí)要保證顆粒分布均勻。干式中間包料中含有一定數(shù)量的CaO可以提高鋼水的潔凈度。但是當(dāng)使用鎂鈣砂時(shí)應(yīng)注意防止其水化。為了減少水化，可在料中引入一定數(shù)量的碳酸鈣或生白云石。
?2.2 ?電爐底用鎂鈣鐵質(zhì)堿性干式料
它是一種應(yīng)用于電爐爐底的干式料。它主要是由燒結(jié)或電熔鎂砂以及預(yù)合成的鎂鈣鐵砂為原料制成的。后者的化學(xué)成分一般為：MgO 82％～85％，CaO 7％～9％，F(xiàn)e203 6％～7％。其主要物相為方鎂石、鐵酸二鈣和玻璃相。后者主要取決于Al203、SiO2等雜質(zhì)含量。
雜質(zhì)含量越多，鎂鈣鐵砂中出現(xiàn)液相的溫度越低，產(chǎn)生的液相量越大。通常，鎂鈣砂中液相出現(xiàn)的溫度為1100～1200℃。它是一種助燒結(jié)劑，有利于形成燒結(jié)層。但是，若雜質(zhì)含量過(guò)高，生成的液相量過(guò)大，使燒結(jié)層的厚度過(guò)厚(一般燒結(jié)層的厚度應(yīng)控制在150～200 mm)。在電爐生產(chǎn)過(guò)程中，由于燒結(jié)層承受較大的溫度波動(dòng)，容易產(chǎn)生裂紋，導(dǎo)致鋼水
滲入未燒結(jié)層中，使換爐底時(shí)拆底困難。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐陕╀撌鹿?。另一方面液相過(guò)多，
造成抗侵蝕性下降，使?fàn)t底的使用壽命下降。因此，鎂鈣鐵砂中Al203的含量一般小于0.5％，SiO2的含量應(yīng)小于1.2％。同時(shí)，所使用的鎂砂中的雜質(zhì)也不應(yīng)太大。高檔鎂砂可吸收Fe203生成固溶液體，但是，當(dāng)雜質(zhì)含量過(guò)多時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的液相。
鎂鈣鐵質(zhì)干式料的粒度分布可按照Andreassen粒度方程確定。q值可取0.26～0.32之間；臨界粒度可取7 mm。
電爐底干式料的厚度一般不小于450 mm，分層搗實(shí)，每層厚度為100～150 mm。在第一爐次冶煉前需在搗實(shí)后的料上蓋上鋼板，防止加廢鋼時(shí)破壞料層。第一爐冶煉時(shí)采用小電流逐漸熔化廢鋼，適當(dāng)延長(zhǎng)熔煉時(shí)問(wèn)，并且不得吹氧，以保證干式料的上層有足夠的時(shí)問(wèn)利用鋼液的熱量燒結(jié)以形成一定厚度的燒結(jié)層。
2.3 ?感應(yīng)爐用堿性干式料
在冶煉某些鋼種時(shí)，工頻感應(yīng)爐使用堿性干式料。它是由純度高的優(yōu)質(zhì)電熔或燒結(jié)鎂砂與尖晶石為原料而得到的。其粒度組成可以用Andreassen方程確定，q值為0.26～0.32，臨界粒度5—7 mm。
通常采用兩種類型助燒結(jié)劑。一類是低溫型的，如硼酸與硼酸鹽類。B2O3與MgO生成了3MgO·B2O3的熔化溫度為1358℃。再加上其他雜質(zhì)存在，這種結(jié)合劑在1200℃左右即可促進(jìn)燒結(jié)層的形成。但由于B2O3是有害雜質(zhì)，對(duì)鎂質(zhì)材料的高溫性能及抗侵蝕性產(chǎn)生有害影響。加入量應(yīng)嚴(yán)格控制，一般在1％以下。另一類高溫促燒結(jié)劑以Al2O3粉為主，要求它們有較高的反應(yīng)活性。通常加人Al2O3細(xì)粉或氧化鋁微粉。在1200℃左右，它們與反應(yīng)生成尖晶石。最后在1600℃形成燒結(jié)層。
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