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影响耐火喷补料性能的主要因素
喷补料是采用喷补技术来维护炉衬时最重要的一点。原则上讲,任何一种浇注料或任何一种自流料与泵送料均可作为干式喷射料与湿式喷涂料,只需调整好其粒度组成和添加剂的种类及加入量。
喷补过程中的每个阶段对喷补料都有不同的要求。首先是喷补料被压送到待喷补面上:为了让物料能稳定的输 送,需要喷补料在该阶段具有良好的流动性,且不出现偏析等现象。其次是喷补料粘附到待喷补面上,这就要求选用 与待喷补炉衬的主要原料相同或相近的材料。然后是喷补后料层的固化与烧结,对于热态喷补料来说,需要利用高温
炉炉衬的残余热量来实现喷补层的快速烧结。最后就是喷补料层的使用,这就需要喷补层的耐用性较好。
1、颗粒尺寸及分布
喷补料的施工和使用性能与其颗粒级配密切相关。在喷补料中,含有一定的细颗粒料可以改善喷补层的可塑性,
但同时也会增加干燥时剥落的可能性。含有一定的粗颗粒料可使喷补层更加稳定,但同时会增加反弹的可能性。
文献表明粗颗粒物料表现出高的偏析性,而细颗粒物料出现的偏析程度较低,但流动性较差。且压缩比与流动性
之间的关系为:压缩比小于30%时,物料在软管内能较好的流动;若压缩比大于30%,则喷出的物料成脉动状态,甚至 可能堵塞管道。为了提高喷补料的流动性,必须严格控制材料中的粒度分布,尤其是其中的微粉含量。 Dinger和Fun k认为理想的喷补料颗粒应接近于Dmn≈0.7μm,Dmax=3150μm,n=0.35 的粒度组成,所以理想的颗粒范围应是3-
0mm。
2、原材料
喷补料的耐用性与其主原料的选择关系密切。待喷补炉衬本身的材质及高温炉实际使用环境则是喷补料主原料选 择时的重要考虑因素。在炼钢系统中主要以镁质、镁钙质、和镁碳质为主,在炼铁体系中主要以铝硅系为主。
3、结合剂
结合剂的粘性和凝固能力是评价喷补料好坏的重要因素之一。结合剂应具有良好的物理结合能力,使喷补料颗粒 间以及喷补料喷补料与待喷补面间结合良好。同时在材料中形成良好的化学结合,使得喷补料具有足够的强度并保持 到陶瓷结合开始,而且结合剂的添加应不会显著降低喷补料的抗侵蚀性能。硅酸盐、聚磷酸盐、水泥、微粉及其复合
体系都是较为常用的结合剂。
4、添加剂
为进一步提高喷补料的使用性能,会在喷补料中添加合适的外加剂(如:增塑剂、防爆剂、膨胀剂等)。增塑剂主 要是粘土类物质,其对喷补料的强度有一定的影响,因此要严格控制其加入量。此外,在喷补料中添加防爆纤维,可 防止喷补料在加热过程中发生爆裂。在喷补料中加入膨胀剂,可使其在高温时产生膨胀来抵消喷补料在高温烧结时发生的收缩。在喷补料中添加适量尖晶石、碳化硅等可提高喷补料的抗侵蚀性能。
5、其它因素
喷补料的施工性能和使用性能与施工人员的操作水平、施工设备的好坏、工艺参数的选择等关系密切。例如使用 直喷嘴,会导致粗颗粒与细粉颗粒的分离,从而产生的一定的回弹;对于使用口径偏细的喷嘴,则可减小水化圈,使喷 补料保持良好的性能。由于整个喷补过程是一个复杂的物理作用和化学作用过程,变量较多,要合理的选择和控制,才能得到良好的喷补效果。