硅溶胶浇注料的特性及应用.docx

硅溶胶结合浇注料的特性及工业应用
彭云涛熊继全夏昌勇毛雪松
中冶武汉冶金建筑研究院有限公司 工业炉所 湖北武汉 430081
摘要：以致密刚玉和莫来石为骨料，白刚玉粉、矶土粉及a-Al203（ mm）微粉为细粉，研制了采用从而增强材料的粘结、固化和成型。经实验总结分析该材料具有如下特性：
无需养护便可快速烘烤：溶胶结合浇注料是胶体凝胶而产生结合耐火材料，溶胶凝胶受PH值影响 较大，调节 PH 值可有效的控制材料满足施工要求的固化时间。材料内部水化结晶，因成型时产生的一些 微气孔便可有效的排出材料内部快速烘烤时产生的水蒸气。
良好体积稳定性及抗热震稳定性［4］：经大量实验验证，溶胶结合材料在 800Cx3h 烧后线变化基本 为零，1400°Cx3h烧后线变化率仅在+ %左右。这很好的满足了钢铁生产中对耐火材料体积的最高要求， 同时我们对干燥后70 mmx70 mmx70 mm 的试样进行了1 100C 水冷抗热震性的对比测试。以水泥结合的 试样经四十几次热震循环就完全开裂，而溶胶结合的热震循环100次后基本没有出现裂纹，把经热震100 次后的试样110C烘干后，测试其耐压强度，多次结果表明，溶胶结合的材料耐压强度保持率在80%（热震 100后的耐压强度与热震前耐压强度的比值x100%）以上。
良好抗CO侵蚀性能⑸：为了直接体现溶胶结合耐火浇注料的抗CO侵蚀性能的优越性，我们用传统 的水泥结合耐火浇注料与溶胶结合浇注料进行了对比，把两种形同材质的浇注料同时放入到纯CO气氛中进 行500C的连续热处理，其结果是：水泥结合的浇注料在经热处理0h后试样就破裂为两半，100 h后试样出 现一处大块剥落，有大颗粒碳沉积，150 h后出现数处裂纹，200 h有大块剥落，多处出现裂纹，表明其已受 CO严重侵蚀。而溶胶结合的浇注料50 h后试样表面出现一处碳沉积，100 h后试样表面出现一片剥落，而150h 仅有出现几处开裂，而200h后试样整体变黑，碳黑沉积在试样的各个气孔中，试样从表面到内部仅受到严 重的蚀损。

随着现在对资源节约和环境友好型的和谐社会发展的需要，高炉的高效化与长寿化是现代炼铁所追求 的目标，而有效的炉体维护是实现炉体高效与长寿的关键。目前我国高炉炉体快速修补技术已经得到推广 应用。但是，现在使用的修补材料大多采用有机树脂及焦油作结合剂，这类材料既难以固化，中低温烘烤 时还产生大量有害气体，材料的体积稳定性和其他性能也较差。为了能有效改善目前使用修补材料的性能, 我们研制了溶胶结合耐火材料。实验所用主要原料为致密刚玉骨料（w （Al2O3）^%），莫来石骨料（w （A12O3）三60%）粒度均为5〜8、3〜5、1~3 及＜ 1 mm,白刚玉粉（w （Ag）三 %, mm ），a-Al2O3 微粉及矶土粉（w （A12O3）260%, mm）；结合剂用硅溶胶及复合添加剂。主要原料化学组成见表1。
表1 主要原料的化学组成 (w)
Tablel Chemical compositions of starting materials %
原 料/materials
Al2O3
SiO2
R2O
CaO
MgO
Fe2O
Dense coru