连铸中间包镁钙喷涂料的性能改善研究

　　选择、纸纤居的加入量、喷涂料线变化率的控制等对喷涂料性能的影响。使用表明，该喷涂料具有良好的性能：施工性能良好，自然干燥及烘烤过程中，无裂纹、不剥落；能减少钢水夹杂；对钢水和渣的抗侵蚀性能好，满足连浇6-8炉钢的要求；用后喷涂层易与永久衬分离。且内衬砖砖况良好。

　　1必用后解休容％便于清％1ElectronicI4验、抗渣性实、我们魏定临界粒度为ww.crbookmark1 1前言碱性耐火材料不但对钢水的二次污染较少，而且在一定程度上能够吸附钢水中的杂质元素及其化合物，因此，碱性耐火材料在炼钢系统，特别是在连铸系统领域应用愈来愈广泛，作为连铸中间包工作层，镁钙质（喷）涂料以其优越的性能（特别是吸附Al23夹杂的性能）将逐步取代中间包绝热板、镁质（喷）涂料，并将得到更广泛的应用。为生产出性能优良且稳定的CaO含量较高的镁钙质喷涂料，结合我们研制的镁钙喷涂料，我们对其性能的改善作了进一步的研究2镁钙喷涂料的性能改善研究1原材料选择及喷涂料综合性能要求以机械操作施工的喷涂料，必须具备如下性能：临界粒度适宜，粒度组成合理，适合机械喷涂；喷涂施工时，易于与永久衬粘附，反弹率低，无流淌、垮塌等不良现象；养护过程中不起包，无大面积网裂，无宽而深的大裂纹，烘烤过程中喷涂料不爆裂、不剥落；喷涂料对钢水和渣的抗侵蚀性能好，能适应连浇8炉钢的要求；为此，我们以镁钙砂、石灰石、中档镁砂为主要原料（其化学成分见表1），用A与B复合作为结合剂，再加以适量的纸纤维和添加剂，研制出了性能良好的镁钙质喷涂料。（其理化性能见表2）表1喷涂料主原料的化学成分化学成分（％）镁钙砂石灰石中档镁砂表2镁钙喷涂料理化性能表项目化学成分（％）要求值研制料项目物理性能体积密度（g-cm-耐压强度（MPa）线变化率％要求值研制料2喷涂料的粒度组成喷涂料的粒度组成对喷涂料的施工性能和使用性都有很大影响粒度偏细，反弹率低，易于与永久衬粘附，易于烧结，但抗渣性差，使用性不好；颗粒过粗，反弹率高，料的损耗大，并且还可能因过大的颗粒而堵塞喷枪口根据多次的实验室模拟喷涂试验模拟抗爆裂3mm，并且*大限度地降低喷涂料中大颗粒比例，料中颗粒与细粉约为70：30，其中镁钙砂、石灰石、中档镁砂占90%左右，结合剂及其他加入物占10%左右。

　　23CaO的引入方式对喷涂料性能的影响一般说来，喷涂料在使用时，其中的CaO以游离的形式存在才可能具有吸附钢水中夹杂的能力但游离的CaO极易水化，CaO+*0*Ca（OH）2，这个水化反应过程伴随的体积膨胀很大，为45.11%.因此，含游离的CaO的物质必须具有较强的抗水化能力，才不致于影响喷涂料的使用性能石灰石是一种难溶于水的CaO物质，它具有良好的抗水化能力在1000C左右它能分解生成游离的CaO，它作为镁钙喷涂料的一种CaO物质，无疑是较理想的。但经过多次的实验表明：石灰石的加入量不能过大，否则，喷涂层在烘烤时，由于膨胀过大，易引起开裂，从而使喷涂料的性能变差。

　　合成镁钙砂既具有一定的抗水化性能，其中也含有一定量的游离CaO，为保证喷涂料性能，我们往料中加入了适量的镁钙砂。实验表明，喷涂料中镁钙砂与石灰石以适当比例配合，其性能优于仅以石灰石作为CaO物质的配料，对比性能如表3表3性能对比表对比项目含CaO物质石灰石+镁钙砂石灰石料较发散，粘附性不好施工性能手感好，粘附性好冷态耐压强度线变化（％）抗渣性良好差当喷涂层为机械喷涂施工时，要求喷涂到中间包包壁的喷涂料能很快地硬化，以防止喷涂层跨施工时，中间包处于热包状态，中包量的磷酸盐，可以使喷涂层在施工过程中利用中包的余热尽快地硬化，从而使施工作业顺利进行。但若中间包包衬采用磷酸盐做结合剂，由于中间包包衬在浇钢时所处条件，对钢液吸磷有利，可能造成钢液磷故此，我们在设计喷涂料的配方时，把料中磷酸盐的加入量严格控制在1.0*以下。试验过程中，先后以ABA+B作为结合剂。根据资料和我们以前实验的有关结果，结合剂的用量确定为4蔽。实验结果表明，以A作为结合剂的配料，它的高3h）强度及线变化较大，而其常温强度较小；以B为结合剂的配料，它的常温强度较大（见下表4）为保证喷涂料在施工过程中尽快硬化，不出现垮塌现象，并且在使用冷却后有足够的线收缩，以利于涂层的解体，我们选用了A+B作为结合剂，用量为4%.表4不同结合剂的喷涂料的性能冷态耐压强度（MPa）24h线变化（％5喷涂料抗爆裂性能的改善抗爆裂性能是衡量喷涂料性能好坏的一个重要指标。该性能差，将会造成喷涂层的爆裂或剥落，使涂层疏松，严重时还会造成涂层的垮塌。为此，我们研究了几种添加物对喷涂料抗爆裂性能的影响，见下表5表5添加物对抗爆裂性能的影响项目无纤维爆裂性*注释：X-?爆裂；O不爆裂包壁的温-度1般为01.料中加入适咖！能较适宜的加入量的为H%ht5%//ww.crbookmark2由此可见，纤维、CD添加剂的加入能很好地改善喷涂料的抗爆裂性能通过分析，我们认为，纸纤维、CD的加入使喷涂层在干燥和烘烤过程中形成了较多的毛细通道，使自由水、结构水及石灰石分解产生的CO2气体能顺利的排除，从而改善了喷涂料的抗爆裂性26纤维对喷涂料性能的影响26.1纤维种类的选择中间包喷涂料中加入纤维，主要有三方面的作用：?是降低体积密度；二是改善喷涂泥料的保形性，提高喷涂施工性能；三是有利于喷涂料中水分的排出，防止干燥烘烤时开裂或炸裂甚至剥落目前，在不定形耐火材料中用的较多的纤维有：纸纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯纤维等综合对比纤维的价格、耐火泥料的结合性及干燥排水性能等，我们*终选择了纸纤维来改善喷涂料的性能6.2纸纤维加入量对喷涂料的抗折强度和体积密度的影响纸纤维加入量对抗折强度的影响由可知，当纤维加入量在1. 0~1.5C%之间时，喷涂料的烘干抗折强度随纤维加入量的加而大，而烘干体积密度、1500°CX 3h烧后抗折强度却随纤维加入量的加而减小，同时适量纤维的加入，使喷涂料的体积密度降低，使其具有一定的保温性能综合考虑喷涂料的施工性烧结性和用后解体性，通过进一步实验，纤维的加入量确定为27喷涂料线变化率的控制为使镁钙喷涂料有良好的解体性，要求喷涂料在高温用后有较大的线变化，但若在干燥，及使用过程中其线变化过大，将会严重地影响其性能的正常发挥，甚至导致干燥裂纹、烘烤剥落，为改善线变化率，提高综合性能，可以采用以下三条措施：添加活性剂，加泥料的表面活性，减少加水量；合理级配，把体积密度控制在合理的范围内；加高温相，优化高温结构，减少玻璃柢对于1）、2）两条措施，我们己作了大量的工作，并取得了一定的效果。为进一步提高喷涂料的综合性能，在以1）2）措施己取得的效果基础上，我们采用了3）措施卿区内。rights从CaO-MgO-Si2三元相图可知，当组成点在CaO-MgO-GS和GS-MgO-GS这两个三角形之中时，任一成分点都具有较高的耐火度和相当的CaO含量，结合产品的线变化率和强度等性能要求，*终确定组成在镁钙质喷涂料中，CaO首先与Ff3AI2O3MnO反应，所剩部分CaO对Sift的饱和程度可以用饱和系数KH表示饱和系数的计算公式为：根据不同的CaO含量分别计算出相应的饱和系数KH，并结合相图，*后确定了KH值为0.67~ 1.10以中档镁砂、高钙镁砂、石灰石等为主要原料，添加适宜的外加剂，制成40mnK40mmK160mm的标准样块，并分别于1000C、1500C烧成对于不同的KH值，其烧成后试样的理化性能见表6表6 KH值对试样性能的影响KH值抗折强度（MPa）耐压强度（MPa）体积密度线变化率抗折强度（MPa）耐压强度（MPa）体积密度线变化率从上表可以看出，在本技术综合条件下，KH值为1.10左右时，试样的线变化率较小，并且也有足够的强度3喷涂料的应用1999年7月，在攀钢炼钢厂两个中间包上试用了该喷涂料，该料的施工性能、干燥烘烤性能、使用性能较好，用后解体性能一般通过进一步的试验，对喷涂料的性能作了进一步的改善，并于2000年2月对该喷涂料进行了扩大试验从扩试的30吨料来看，经过性能改善的喷涂料，其施工、干燥使用性能良好：施工过程中，没有出现堵枪跨塌、流淌等不良现象；干燥烘烤过程中没有出现鼓包、跨塌等不良现象；对钢水和钢渣的抗侵蚀性良好，正常情况下，都能达到7炉以上；使用后，淋水冷却，喷涂层解体非常容易，并且内衬砖砖况良好。通过用后喷涂层残样的岩相分析结果表明，研制的镁钙喷涂料确有吸附钢水中夹杂、净化钢水的作用。扩试结束后，一直使用该喷涂料直至现在，其性能优良且稳定4结论1.经过性能改善的喷涂料其施工性能、干燥烘烤性能使用性能用后解体性能良好；施工过程中，没有出现堵枪、跨塌流淌等不良现象；干燥、烘烤过程中没有出现鼓包跨塌等不良现象；对钢水和钢渣的抗侵蚀性良好，正常情况下，都能达到7炉以上；使用后，淋水冷却，喷涂层解体非常容易，并且内衬砖砖况良好。

　　2研制生产的镁钙喷涂料具有吸附钢水中夹杂、净化钢水的作甩3.炼钢厂推广使用该喷涂料，将产生良好的经济效益

(完)