鉻剛玉平臺(tái)磚主要應(yīng)用在側(cè)出鋼式加熱爐的推鋼平臺(tái)上,該部位使用條件苛刻,既有高溫下的機(jī)械磨損,又有化學(xué)侵蝕。多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明,一般的耐火材料,如黏土質(zhì)、高鋁質(zhì)、莫來石質(zhì)都難以達(dá)到使用要求,只有鉻剛玉質(zhì)材料能夠滿足這種使用條件。目前,這種鉻剛玉平臺(tái)磚一般采用兩種方法生產(chǎn),即電熔法和先澆注后燒成法。采用電熔法生產(chǎn)的鉻剛玉磚成本太高,使用廠家難以接受;而后者生產(chǎn)工藝較復(fù)雜,生產(chǎn)效率低。通過多次試驗(yàn),我公司生產(chǎn)的一種鉻剛玉磚,該磚采用新型的生產(chǎn)工藝,生產(chǎn)出的鉻剛玉磚有較好的高溫性能,而且生產(chǎn)效率大為提高,生產(chǎn)成本有較大的降低。

1.2氧化鉻細(xì)粉的選擇

      為了增強(qiáng)鉻剛玉平臺(tái)磚在高溫下抗氧化鐵的侵蝕能力,加入了氧化鉻細(xì)粉。因?yàn)檠趸�鉻有非常高的耐火度,并且化學(xué)穩(wěn)定性好。由于這種鉻剛玉磚長(zhǎng)期使用在1 300℃左右的高溫下,不但經(jīng)受高溫下的劇烈磨損,而且還有熔融氧化鐵的化學(xué)侵蝕,適當(dāng)增加氧化鉻的含量能夠提高磚體的抗化學(xué)侵蝕性能。但是實(shí)驗(yàn)證明,如果氧化鉻的加入量超過一定限度,則不利于磚的燒結(jié)。確定氧化鉻的加入量為17%~20%比較適宜。細(xì)粉加入后,不僅提高了制品在高溫下的化學(xué)穩(wěn)定性,而且對(duì)制品的成型和燒結(jié)也會(huì)產(chǎn)生有利的影響。其細(xì)度要求為小于200目的大于90%。

1.3氧化鋁細(xì)粉的選擇

      為了改善泥料的成型性能,以及提高鉻剛玉平臺(tái)磚的體積密度和高溫、常溫強(qiáng)度,加入了適量的氧化鋁超細(xì)粉。通過多次實(shí)驗(yàn),認(rèn)為氧化鋁超細(xì)粉的加入量以5%~10%為宜。

1.4結(jié)合劑和添加劑

      為了便于磚體的成型,又不至于降低鉻剛玉磚的高溫性能,通過實(shí)驗(yàn)選擇亞硫酸紙漿廢液為結(jié)合劑。因?yàn)樵诎敫煞ǔ尚偷拇u料中,特別是多數(shù)是瘠性料磚料中,加入亞硫酸紙漿廢液,能有效地提高磚坯強(qiáng)度,便于運(yùn)輸和裝窯,確定其比重為1.07,加入量4%左右。由于磚的原料都是瘠性料,成型比較困難,所以選擇羧甲基纖維素為增塑劑,并確定了其加入量為1.5%。因?yàn)檫@種料黏性較大,對(duì)磚的耐火性能不會(huì)造成負(fù)面的影響。

1.5實(shí)驗(yàn)方法

      由于這種鉻剛玉平臺(tái)磚長(zhǎng)期使用在1400℃左右的高溫下,不但經(jīng)受高溫下的劇烈磨損,而且還有熔融氧化鐵的化學(xué)侵蝕,在這種使用條件下,想要使磚的使用壽命有明顯的提高,那么這種磚在高溫下必須有足夠的強(qiáng)度,才能夠經(jīng)受住強(qiáng)烈機(jī)械磨損,所以重點(diǎn)檢測(cè)了研制試塊的高溫抗折強(qiáng)度指標(biāo)。首先把骨料和細(xì)粉混合均勻,然后加入到小型混練機(jī)中同結(jié)合劑進(jìn)行攪拌,再在400 t摩擦壓磚機(jī)上進(jìn)行成型。成型后試塊尺寸為230 mm×115 mm×65 mm的標(biāo)準(zhǔn)磚。把這些試塊切割成115 mm×115 mm×65 mm和160 mm×40 mm×40 mm的試塊。最后檢測(cè)這種磚的常溫耐壓強(qiáng)度和高溫抗折強(qiáng)度,并把這種試塊指標(biāo)和澆注成型的試塊指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。通過檢測(cè),澆注成型的鉻剛玉磚高溫抗折強(qiáng)度為0.79 MPa和0.12 MPa,而機(jī)壓成型試塊高溫抗折強(qiáng)度為12.23 MPa,明顯大于澆注成型試塊。

2生產(chǎn)工藝

       原料的選擇上,電熔白剛玉應(yīng)該選擇燒結(jié)致密、氣孔率低的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,粒度分別為5~3 mm,3~1mm,1~0 mm,首先把180目剛玉細(xì)粉和工業(yè)氧化鉻細(xì)粉和氧化鋁細(xì)粉以及添加劑進(jìn)行混合,制備成混合細(xì)粉。混練的主體設(shè)備為帶碾輪的攪拌機(jī),其最小轉(zhuǎn)速為24r/min,加料的順序按照先加顆粒料,攪拌1~2 min,然后加入約一半的結(jié)合劑,再攪拌2 min左右,加入混合細(xì)粉,再攪拌2 min,最后加入剩余的結(jié)合劑,攪拌約5 min就可出料。成型在600 t摩擦壓磚機(jī)上進(jìn)行,成型時(shí)由于磚的體積較大,所以特別要遵照先輕后重的成型原則進(jìn)行,出磚時(shí)要輕拿輕放,防止磚體破損。制品放入隧道式干燥器中進(jìn)行烘干,烘干介質(zhì)的進(jìn)口溫度為120℃左右,出口溫度約為50~60℃,烘干后的殘余水分控制在低于1%。把烘干好的磚放在隧道窯內(nèi)進(jìn)行燒成,裝車的部位為窯車的中下部,窯的最高燒成溫度為1 500℃,保溫4 h,燒好后磚體呈深褐色。鉻剛玉磚的主要技術(shù)性能見表1。

3應(yīng)用

       研制生產(chǎn)的鉻剛玉平臺(tái)磚于2015年5月在瓦軸小型軋鋼廠的加熱爐上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)使用,使用部位為推鋼平臺(tái)上溫度和磨損最苛刻的部位,并與某廠生產(chǎn)的鉻剛玉磚(材質(zhì)相同,采用澆注成型方式生產(chǎn))進(jìn)行了性能對(duì)比。使用后觀察,這種磚的表面侵蝕程度明顯小于對(duì)比磚,證明這種磚的耐磨性能優(yōu)良,有較強(qiáng)的抗氧化鐵的侵蝕性能,能夠滿足加熱爐推鋼部位的使用要求。

4結(jié)語

(1)這種機(jī)壓成型方式可以生產(chǎn)出常溫、高溫強(qiáng)度都比較高的鉻剛玉磚。這種磚和澆注成型的同種類型的磚相比,具有體積密度高,顆粒分布均勻,能夠克服澆注成型中產(chǎn)生的較大顆粒向下沉積,磚體上部細(xì)粉較多的趨向,使磚的組織結(jié)構(gòu)更加均勻。(2)這種新型的鉻剛玉磚由于采用機(jī)壓成型,可以使生產(chǎn)周期大大縮短,生產(chǎn)成本有較明顯的降低,并且這種產(chǎn)品的使用性能更加優(yōu)良。(3)通過在加熱爐上對(duì)比使用可以證明,這種新型的鉻剛玉磚有優(yōu)良的抗化學(xué)侵蝕性和抗磨損性能,完全能夠滿足加熱爐的使用要求。