耐火材料一個致命的弱點是它的脆性斷裂,由于脆性使它所有熱振動和機械振動或沖擊的條件下使用時,極易損壞。耐火澆注料用鋼纖維增強提高澆注料的相對韌性,即鋼纖維增強澆注料,抗應(yīng)力-應(yīng)變能力、耐機械沖擊能、耐熱震性、抗開裂與剝落性、并可抑制養(yǎng)護和熱處理后的收縮,從而延長澆注料的使用壽命。
鋼纖維增強澆注料的制備工藝
用來増強耐火澆注料的鋼纖維一般直徑為0.4?0.5mm,長度25mm,鋼纖維的外形與斷面呈月牙形。鋼纖維的物理性能見表1。
鋼纖維在澆注料中的加入量為1?5%(重量),鋼纖維的長度和加入量要適宜。
一般都先把混合料加水再加入鋼纖維進行充分攪拌,它不僅使混合料能攪拌均勻,而且與鋼纖維所在干料中攪拌相比,要節(jié)省1/3的攪拌時間。
成型可在外部振動,也可用振動捧在混合料內(nèi)部振動,同樣能獲得致密制品。鋼纖維增強澆注料的養(yǎng)護、干燥與普通澆注料相同。
鋼纖維增強澆注料的特點
鋼纖維強化了耐火澆注料的抗拉, 抗彎強度。
同材質(zhì)澆注料,加有鋼纖維增強的澆注料在水冷-1100℃循環(huán)19次后才發(fā)生掉角,而不加鋼纖維增強的澆注料循環(huán)14次 后就掉角。由此,證明用鋼纖維増強能提高澆注料的抗熱震性能。
鋼纖維增強耐火澆注料既使開裂后仍可承載,從而提高了澆注料的斷裂功,增加了耐火澆注料的可塑性,圖1示出了不加鋼纖維澆注料和加1%,3%,5%鋼纖維增強澆注料的荷重-撓曲曲線。
鋼纖維增強澆注料的應(yīng)用
攀鋼耐火廠將研制的鋼纖維増強澆注料應(yīng)用于攀鋼煉鋼廠的脫硫,吹氬,“TN”噴粉三種噴槍以及耐火廠的整體澆注窯車上,使用效果良好。
攀鋼煉鋼廠半鋼脫硫噴槍原用袖磚組裝噴槍,噴槍使用壽命僅為1次,改用鋼纖維增強澆注料作外襯的整體噴槍,噴槍使 用壽命>70次,大大提高了噴槍的使用壽命,降低了耐火材料消耗。
攀鋼煉鋼廠鋼包吹氬原用袖磚組裝噴槍,噴槍使用壽命僅為1?3次,改用鋼纖 維增強澆注料的整體噴槍,噴槍使用壽命>29次,吹氬用耐火材料的噸鋼成本由原來的0.58元降低為0.28元。
攀鋼煉鋼廠“TN”噴粉噴槍原用西德進口噴槍,使用壽命2次,改用耐火廠研制的鋼纖維增強澆注料的整體噴槍,使用 壽命2?6次,平均使用壽命是西德進口噴槍的2倍,滿足了攀鋼精煉各種優(yōu)質(zhì)鋼的需要。
攀鋼耐火廠窯車用鋼纖維增強澆注料整體澆注比原用磚砌筑窯車的使用時間大大延長。
目前,在國內(nèi)外應(yīng)用鋼纖維增強澆注料的部分越來越多,在某些用普通澆注料安難以承受的熱工部位,特別是在熱震頻繁;沖擊嚴(yán)重的熱工部位。使用鋼纖維增強澆注料是非常有效的。