耐火骨料是耐火浇注料组织结构中的主体材料,用量约为70~,其骨架作用,也影响其物理力学和高温使用性能,对钢包耐火浇注料尤为明显。因此,应根据实际情况和技术配方要求,合理选择耐火骨料的品种、临界粒径及颗粒级配,以获得高技术钢包耐火浇注料。
在基质组成相同的情况下,采用不同品种的耐火骨料制成耐火浇注料,其骨料与基质料的质量比为7:3.表1为浇注料用耐火骨料的理化性能。棕刚玉体积密度较大、吸水率低,颗粒变焦圆滑且致密,故拌料在相同流动度时需水量较少;特级矾土熟料的体积密度较小,吸水率居中,颗粒有棱角、气孔较多,故拌料时需水量较大;白刚玉体积密度居中,吸水率大,颗粒多棱角且有缩孔,故拌料需水量最大。
表1 浇注料用耐火骨料的理化性能
| 骨料品种 | 化学成分/% |
颗粒体积密
度/g·cm-3
|
吸水
率/%
|
颗粒外观 | |||
| Al2O3 | SiO2 | TiO2 | R2O | ||||
|
特级矾土熟料
白刚玉
棕刚玉
|
87.3
99.5
93.0
|
4.0
0.1
1.0
|
5.0
?
3.2
|
0.38
0.42
0.10
|
3.36
3.48
3.89
|
1.29
3.28
0.37
|
棱角、气孔较多
多棱角、高缩孔
边角较圆、致密
|
|
项目
|
品种
|
温度/℃
|
|||
|
110
|
1100
|
1400
|
1600
|
||
|
体积密度/g·cm-3
|
白刚玉
棕刚玉
特矾
|
3.15
3.33
3.02
|
3.10
3.27
2.97
|
2.94
3.12
2.94
|
2.93
3.25
3.12
|
|
抗折强度/Mpa
|
白刚玉
棕刚玉
特矾
|
3.1
5.0
6.2
|
8.2
14.3
11.5
|
15.1
20.0
24.4
|
18.6
30.0
37.1
|
|
烧后线变化/%
|
白刚玉
棕刚玉
特矾
|
?
|
0.07
0.25
0.14
|
1.65J
1.92
0.87
|
2.00
0.62
-0.68
|
|
试样冷热循环次数/次
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
|
浇注料
|
未加粗大骨料
|
△
|
×
|
××
|
××××
|
×××××
|
×××××
|
|
添加粗大骨料
|
△
|
△
|
△
|
×
|
××
|
××
|
|
添加粗大骨料的耐火浇注料,抗剥落性能比未加粗骨料的好,即提高了抗热震性。通过岩相分析认为,添加粗大骨料后,裂纹形态发生了偏移和分岔,抑制了长裂纹并改变方向,也阻止了基质内裂纹的扩散,故提高了浇注料的抗剥落性能。某厂在钢包耐火浇注料中添加20~25mm的粗大骨料7%,就减少了钢包衬的裂纹,提高了包龄。当粗大骨料在耐火浇注料中用量过多时,将沿着粗大骨料或与之相连的裂纹增多,则降低耐火浇注料的抗热剥落性,影响其使用。粗大耐火骨料的用量,应兼顾钢包耐火浇注料的全面性能,经试验确定。
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