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鐵溝耐火澆注料一般為超低水泥耐火澆注料，也有用低水泥或無水泥耐火澆注料的。在國內(nèi)外，高爐出鐵溝也有用自流耐火澆注料、現(xiàn)場無攪拌耐火澆注料、摻加有機(jī)抗爆劑耐火澆注料和免烘烤耐火澆注料等，其特點(diǎn)是施工方便和烘烤安全。

高爐出鐵溝是高溫鐵水或熔渣流經(jīng)的通道，其耐火襯里應(yīng)具有下列特性:

(1)耐鐵水和熔渣的侵蝕和沖刷能力強(qiáng);

(2)抗熱震性好，重?zé)w積變化小;

(3)抗氧化能力強(qiáng);

(4)容易施工，可快速烘烤不爆裂，便于修理和拆除;

(5)使用時(shí)，不產(chǎn)生有害氣體，不粘渣鐵，壽命長。

?這幾個(gè)特性是相輔相成的，應(yīng)互為兼容。

我國高爐出鐵溝過去一般用黏土熟料、焦粒、軟質(zhì)黏土和焦油瀝青搗制而成，通鐵量少，修補(bǔ)頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染環(huán)境;后來，采用AI2O3-SiC - C質(zhì)搗打料，通鐵量顯著提高，但勞動(dòng)強(qiáng)度大;到80年代后期，開發(fā)了 AI2O3- SiC - C質(zhì)超低水泥耐火澆注料。該類澆注料一般用致密白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉、優(yōu)質(zhì)高鋁熟料、碳化硅和鱗片石墨等材料，再摻加超微粉、結(jié)合劑和外加劑配制而成。其性能，見表1。表中，高中檔產(chǎn)品適用于大、中型高爐出鐵溝，中低檔產(chǎn)品則適用于中、小型高爐出鐵溝或渣溝。

化學(xué)成分基本相似，但性能有較大區(qū)別。高檔品的主體材料為電熔致密白剛玉，中檔品的為電熔棕剛玉，低檔品的則為優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礬土熟料;隨著加熱溫度的升高，各檔次產(chǎn)品的強(qiáng)度也隨之增大，與其烘干強(qiáng)度相比，一般提高1~3倍。

鐵溝耐火澆注料系致密型材料，生產(chǎn)工藝要求筑村后應(yīng)快速烘干，以滿足高爐出鐵的需要。因此，在耐火澆注料中，必須摻加快于劑或防爆劑，以適應(yīng)快速烘襯的要求?？旄蓜┲饕袖X粉和乳酸鋁等，防爆劑主要有聚苯乙烯纖維和炭纖維等。在國內(nèi)外，應(yīng)用最多的為金屬鋁粉。應(yīng)當(dāng)指出，鐵溝料中添加快干劑和防爆劑后，可做成免烘烤鐵溝料。

摻加鋁粉的鐵溝耐火澆注料，與水混合后發(fā)生放熱反應(yīng)，生成氫氧化鋁凝膠并逸出氫氣。其反應(yīng)式如下：

2Al + 6H2O→2Al( OH )2 + 3H2↑

當(dāng)反應(yīng)中有氫氧根同時(shí)存在時(shí)，將會生成復(fù)合離子，使產(chǎn)物具有可溶性并加速其反應(yīng)：

Al(OH)3 + OH- →〔〔Al(0H)4〕-

澆注料養(yǎng)護(hù)時(shí)間與其發(fā)熱和脫水的關(guān)系。

澆注料成型后4h左右，鋁粉與水開始反應(yīng)，在5 ~6h時(shí)反應(yīng)劇烈，放熱較多，使料溫達(dá)到70℃左右。同時(shí)，產(chǎn)生的大量氫氣逸出，使料的脫水加快，養(yǎng)護(hù)10h，水分脫掉約為17%，可使烘烤時(shí)間縮短。又由于氫氣的逸出，使?jié)沧⒘蟽?nèi)部形成均勻的微小開口氣孔，有利于澆注料中的水分暢通排出。因此，摻加鋁粉的鐵溝澆注料，可實(shí)現(xiàn)快速烘烤而較少發(fā)生爆裂現(xiàn)象。

澆注料未加鋁粉的澆注料，100nm的氣孔較多，1000 ~ 5000nm的氣孔較少，摻加鋁粉的澆注料，前者顯著減少，后者明顯增多，即微小的氣孔增加，有利于水分的排除。

摻加鋁粉的鐵溝耐火澆注料，其透氣度比未加鋁粉的提高幾十倍，因此有利于快速烘烤干燥;同時(shí)，鋁粉與水作用產(chǎn)生放熱反應(yīng)，將促進(jìn)超微粉、黏土凝聚結(jié)合的發(fā)展，從而提高其強(qiáng)度。Al(OH)凝膠的產(chǎn)生，也對強(qiáng)度有重要作用。另外，為了提高鐵溝耐火澆注料的中溫強(qiáng)度，還摻加0.7% . 1.5%的中溫增強(qiáng)劑，使抗折強(qiáng)度提高近一倍。這樣，該種澆注料方可滿足高爐出鐵溝1000 ~1500℃的反復(fù)作用，而溝襯不發(fā)生開裂和剝落，從而提高其使用壽命。

應(yīng)當(dāng)指出，在AI2O3 - SiC- C質(zhì)超低水泥耐火澆注料中，摻加鋁粉，不但起防爆和增強(qiáng)的作用，而且起防氧化的作用。摻加鋁粉時(shí)，應(yīng)根據(jù)基質(zhì)料的具體情況，合理選擇鋁粉的品種、細(xì)度及其用量，同時(shí)應(yīng)與養(yǎng)護(hù)溫度相適應(yīng)。否則，將造成不利后果，甚至帶來災(zāi)難性的事故。例如，鋁粉用量多，養(yǎng)護(hù)溫度高，鋁粉與水反應(yīng)產(chǎn)生大量氫氣，來不及排除時(shí)，將使襯體發(fā)生裂縫或爆炸塌落。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代，鐵溝耐火澆注料有了重大發(fā)展，主要表現(xiàn)是品種多樣化，能滿足現(xiàn)代大、中、小型高爐出鐵溝的需要;質(zhì)量上有較大提高，特別是烘干強(qiáng)度提高顯著，其他性能也有明顯改善。其主要技術(shù)措施是，采用復(fù)合的高效減水劑和超微粉，摻加金屬硅等外加劑，嚴(yán)格控制骨粉料的質(zhì)量及級配等。

烘干強(qiáng)度有較大提高，燒后線變化一般呈膨脹狀態(tài)，即或是收縮，其值也是較小的。

在中、小型高爐出鐵溝上，一般采用傳統(tǒng)的溝料搗制較多，也有用Al2O3 - SiC - C質(zhì)搗打料的。Al2O3 -SiC-C質(zhì)搗打料的主體材料為電熔棕剛玉和優(yōu)質(zhì)高鋁礬土熟料等，使用壽命比傳統(tǒng)溝料的提高較多，但施工勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此，在中、小型高爐出鐵溝和出渣溝上，正廣泛推廣鐵溝耐火澆注料。

中型高爐出鐵溝用的耐火澆注料，其主體材料為電熔棕剛玉和優(yōu)質(zhì)高鋁礬土熟料，并摻加超微粉、結(jié)合劑及外加劑等。該類澆注料的性能和使用部位。

小型高爐出鐵溝用的超低水泥耐火澆注料，其主體材料為優(yōu)質(zhì)高鋁礬土熟料或黏土熟料。為了提高抗渣性，在基質(zhì)料中摻加電熔棕剛玉粉或氧化鋁粉。耐火骨料最大粒徑為10mm，一般用量為68% ~70%;耐火粉料用量為5% ~12%，且不得用黏土熟料作耐火粉料;SiC用量一般為5% ~15%，碳的用量為2%~5%;活性SiO2或a - Al2O3超微粉用量為4%~ 6%;軟質(zhì)黏土用量為3%~ 5%;鋁酸鹽水泥用量為1% ~ 3%;高效分散劑用量一般為0.2% ~0.4%，水用量為5% ~7%。同時(shí)，應(yīng)摻加快干劑和中溫增強(qiáng)劑，以利于快速烘烤溝襯和提高其使用壽命。

化學(xué)成分與大、中型高爐出鐵溝澆注料的基本相似，由于主體材料品級和質(zhì)量上的差異，其性能明顯下降。即或如此，該類澆注料也能滿足小型高爐出鐵溝的需要，并且施工方便，價(jià)格低廉，能延長其壽命。

鐵溝耐火澆注料是高技術(shù)耐火澆注料，其配制工藝講究，性能優(yōu)良，可顯著提高溝襯的使用壽命。關(guān)鍵問題是，必須嚴(yán)格控制施工水用量，精心操作，精心烘烤，精心維護(hù)，方可達(dá)到預(yù)期的目的。