因为热风炉砌体容易破损,所以对热风炉用耐火材料越来越注重其抗蠕变性能。随着高炉冶炼的强化,高炉的热风温度也不断提高,高温度区(顶部)达1 450℃以上,对高铝耐火浇注料的高温蠕变性能、热震稳定性能、荷重软化温度均提出了更高的要求。对耐火浇注料高铝配方进行调整实验,如下结果:
因为密度的差异在高温下红柱石相变为莫来石时,必然产生膨胀效应,由此可使用红柱石作为添加剂;基质中引入金属硅优化浇注料的基质组成,可减少收缩,提高产品的耐高温性,使浇注料具有优良的抗高温蠕变性能、热震稳定性能、荷重软化温度高的性能。
浇注料以88倒焰窑高铝料为骨料,88高铝细粉为细粉,引入α-Al2O3微粉、硅微粉和某种微粉等原料,加入适当比例的减水剂,通过调整浇注料膨胀添加剂的类型和加入量,优化浇注料的基质组成,使高铝浇注具有优良的高温蠕变性能、热震稳定性能、荷重软化温度。骨料和粉料指标如下:
GAL-88:Al2O3≥88%;Fe2O3≤1.5%;TiO2≤4.0%;CaO+MgO≤0.4%;K2O+Na2O≤0.4%;体积密度≥3.15 g/cm3;吸水率≤4%。
通常选用膨胀剂为金属硅、蓝晶石、红柱石,三者在高铝浇注料中均具有膨胀效果,其高温性能如下:
荣盛耐材浇注料加入金属硅在高温时Si发生氧化、氮化及莫来石化反应,可显著提高高铝浇注料的抗蠕变性能。
第二蓝晶石矿物在加热过程中转化为莫来石和SiO2的混合物,在这个转化过程中,矿物伴随着体积膨胀,并且形成良好的英来石针状网络,体积膨胀率16%~18%。当温度降低时,体积变化很小,即系有不可逆性转化产生的体积膨胀特性。
第三红柱石属于蓝晶石族,在加热转化成莫来石的过程中,可以形成良好的莫来石网络,体积膨胀约4%。这是一种不可逆的晶体转化,一经转化,则具有更高的耐火性能,耐火度可达1 800℃以上,且耐骤冷骤热,机械强度大,抗热冲击力强,抗渣性强,荷重转化点高,并具有荣盛耐材的化学稳定性。