剛玉搗打料的應(yīng)用

　　2.1現(xiàn)場施工

　　剛玉搗打料的現(xiàn)場施工可以按照以下步驟進行：首先對透氣磚進行正確定位。施工包底材料時，在透氣磚座磚與包底磚之間預(yù)留60mm?80mm的縫隙作為填縫區(qū)域。包底材料施工完畢后，將搗打料倒入攪拌機，加入潔凈的自來水，開始攪拌。加水量以搗打料在攪拌過程中不形成球形料塊，用手能握成團狀而不散開為標準。攪拌5min后，判斷搗打料是否混合均勻，然后吊入鋼包開始施工。

　　首先，將預(yù)留填縫區(qū)域中雜物清理干凈，添加約1/3高度的剛玉搗打料，用風鎬用力均勻搗實，然后再添加搗打料至1/2的高度繼續(xù)搗實。搗打過程和加料過程同時進行，如此反復(fù)添加并進行轉(zhuǎn)圈搗打4層以上，表面搗打結(jié)實即可。搗打每層料時應(yīng)將下層搗打料表面劃出寬3mm,深10mm?20mm的劃痕，每邊劃4道，以保證每層搗打料之間結(jié)合緊密。搗打過程一定要連續(xù)進行，每次搗打時間控制在10min。搗打結(jié)束后，將透氣磚座磚周邊與包底磚的結(jié)合面搗打成坡面。施工結(jié)束后，按照鋼包正常工藝進行烘烤即可上線使用。

　　2.2現(xiàn)場應(yīng)用

　　該種剛玉搗打料在本鋼煉鋼廠180t鋼包上進行現(xiàn)場應(yīng)用。試驗中選擇了10個鋼包，主要記錄使用剛玉搗打料后透氣磚的吹通率和使用壽命，同時記錄了同條件下沒有使用剛玉搗打料填縫的透氣磚的使用情況。試驗結(jié)果見表3,表中數(shù)據(jù)為統(tǒng)計數(shù)據(jù)的平均值。

　　表3 剛玉搗打料的現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)果

　　由表3可以看出，使用剛玉搗打料填縫后，鋼包透氣磚的吹通率和使用壽命均有較大提高。透氣磚吹通率從84.0%提高到99.0%，透氣磚使用壽命提高了16.8%。使用剛玉搗打料對透氣磚的使用性能有較大的改善作用。

　　可以認為，剛玉搗打料在使用過程中對透氣磚起到有效地保護作用，消除了包底磚熱膨脹對透氣磚產(chǎn)生的剪切應(yīng)力影響。具體來講，由于透氣磚和包底磚的性能差異，導(dǎo)致它們在使用性能上有較大不同。為了保證吹入氬氣流量的穩(wěn)定性，要求高溫下透氣磚熱膨脹系數(shù)非常低，一般不超過0.05%。而包底磚的熱膨脹系數(shù)一般在1%?2%，要求其使用時產(chǎn)生一定的膨脹提高包底的整體性，進而提高包底的整體使用壽命。在高溫下由于包底磚的膨脹作用，對透氣磚產(chǎn)生較大的擠壓，產(chǎn)生相當大的橫向剪切應(yīng)力，嚴重時會導(dǎo)致透氣磚座磚斷裂，座磚在使用時易于剝落、掉塊，導(dǎo)致透氣磚芯斷裂產(chǎn)生漏氣、返氣現(xiàn)象，進而影響透氣磚的使用。采用剛玉搗打料進行填縫措施，在透氣磚和包底磚之間增加一個緩沖層，避免了二者直接接觸，消除了透氣磚和包底磚之間的剪切應(yīng)力，可以緩解并解決此問題。

　　另外，使用剛玉搗打料后，在鋼包更換透氣磚時，只需拆除搗打料即可取出用后殘余透氣磚，而不破壞包底的整體結(jié)構(gòu)，從而降低了施工難度，提高了施工效率。

　　影響剛玉搗打料使用的因素分析

　　3.1原料及配比的影響

　　首先，選擇搗打料原料顆粒的臨界粒度應(yīng)不大于5mm，而且骨料不宜過多，否則不易搗打密實。而粉料太多會影響材料的高溫強度，材料的燒后線變化大，導(dǎo)致?lián)v打料位置滲鋼。因此搗打料骨料和粉料的比例應(yīng)進行優(yōu)化，使材料形成以骨料為主體，粉料和細骨料填充骨料間隙的最緊密堆積，提高材料的密度和高溫強度，并且控制材料的高溫線變化率。

　　其次，選擇原料時要對不同品種的原料進行合理配比。如果搗打料選用材料的耐火度較低，低熔點物較多，材料過早燒結(jié)，使得搗打料的抗侵蝕和抗沖刷能力大大降低。在使用中表現(xiàn)為使用幾爐后，搗打料明顯低于透氣磚座磚和包底磚，使座磚暴露在鋼水中，導(dǎo)致其橫斷或掉塊。因此搗打料的骨料和粉料均以白剛玉為主。另外還需加入少量燒結(jié)劑和SiC等原料，這樣才能保證剛玉搗打料在使用時進行合理燒結(jié)，并保證有良好的熱震穩(wěn)定性。

　　3.2 現(xiàn)場施工因素的影響

　　現(xiàn)場施工對剛玉搗打料的使用影響因素很多，概括起來主要有以下幾個方面：首先是包底磚的砌筑。如果包底磚磚縫過大，搗打料難以搗打密實，體積密度降低，導(dǎo)致烘后強度不高，包底材料的整體性不好;其次，鋼包砌筑時，座磚周邊預(yù)留的填縫區(qū)域內(nèi)會殘留一些包底磚火泥或者包底找平用的鎂砂等。搗打施工時，如果這些材料清理不徹底，搗打料與包底永久層或者與包底磚結(jié)合不緊密，甚至出現(xiàn)松動和剝落;另外，搗打時風錘壓力不足，施工時一次加料太多，搗打次數(shù)不夠，導(dǎo)致?lián)v打料不密實。以上這些因素都會導(dǎo)致?lián)v打料與座磚或者包底磚之間出現(xiàn)縫隙，在使用過程中鋼水滲入，加快了材料的侵蝕速率，造成搗打料比座磚侵蝕快，導(dǎo)致座磚橫斷或掉塊。

　　3.3 現(xiàn)場應(yīng)用條件的影響

　　如果煉鋼工藝的連續(xù)性較差，導(dǎo)致鋼水在鋼包內(nèi)放置時間延長。為了保證透氣磚的吹通率采取間斷性吹氬，增加了搗打料與鋼液的接觸時間，導(dǎo)致?lián)v打料侵蝕加快。另外，如果鋼包內(nèi)殘余鋼渣過多時，需要對透氣磚磚芯進行燒氧清掃操作時，有可能會吹掃到透氣磚座磚或搗打料，造成材料局部侵蝕加快，甚至導(dǎo)致局部掉塊，影響搗打料使用效果。最后，如果鋼包烘烤制度不合理，也會導(dǎo)致?lián)v打料在烘烤和使用過程中出現(xiàn)裂紋甚至掉塊。以上條件都會導(dǎo)致剛玉搗打料在現(xiàn)場使用時過早失去了對鋼包透氣磚的有效保護，縮短透氣磚的使用壽命。因此應(yīng)根據(jù)實際情況采取有效的預(yù)防措施進行及時處理。例如，改善煉鋼工藝，增加工藝過程的連續(xù)性;規(guī)范燒氧清掃作業(yè)，減少對搗打料的侵蝕等等。

　　結(jié)? 論

　　1)采用臨界粒度應(yīng)不大于5mm的白剛玉和棕剛玉為主要原料，添加部分外加劑，并按照合理的生產(chǎn)方案生產(chǎn)出滿足現(xiàn)場應(yīng)用的剛玉搗打料。

　　2)在現(xiàn)場應(yīng)用時必須嚴格遵照剛玉搗打料施工工藝的要求，并根據(jù)不同現(xiàn)場實際應(yīng)用條件采取措施進行及時處理，才能保證剛玉搗打料在使用過程中對鋼包透氣磚的有效保護作用。

　　3)剛玉搗打料作為鋼包透氣磚填縫用耐火材料在現(xiàn)場實際應(yīng)用中取得了良好的效果：可以提高透氣磚吹通率和使用壽命，大大改善了透氣磚的使用性能。在鋼包更換透氣磚時，降低施工難度，提高工作效率，有效地保證了煉鋼廠生產(chǎn)的順行。