高炉内衬用赛隆 ( S i a l o n )结合刚玉砖的生产

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1、高炉内衬用赛隆(Sialon)结合刚玉砖的生产许文前张成行张世鹏陈再波贵阳耐火材料厂贵阳550014二1前言随着世界各国钢铁工业的技术进步，高炉朝着大型、高效和长寿化发展，并逐步采用富氧喷煤、高风温操作、高压炉顶等新的炼铁技术。武钡、邯钢为适应这些技术的发展，对1800m'高炉进行扩容(2200m')性大修，选用0’一赛隆结合刚玉砖为高炉炉缸、炉腹“陶瓷杯”炉衬材料，以实现减少炉底、炉缸的热损失，提高铁水0度。使等温线向炉内方向移动:提高耐火材料对高温炉渣的耐侵蚀性，特别是渣中含碱金属及氧化物时侵蚀性更强以及CO,C02,

2、眺。的侵蚀和大幅度提高耐火材料在使用过程中的耐冲刷、耐磨、杭渗透性，使炉衬长寿、高产的目的。1999年8月起，我厂在英国引进的SjjN4结合Sic生产工艺中研制生产出了特合武钥、邯钢高炉扩容性大修用的5‘一赛隆结合刚玉砖，其产品性能达到和超过法国Savoie公司的产品，技术成果达到了国际先进水平。为提供该材料的生产依据，本文主要对合成a’一赛隆结合刚玉砖的生产工艺流程和质量控制两个方面提出了工艺控制和保证产品质量的有效方法。2工艺流程0’一赛隆结合刚玉砖的生产工艺流程是将刚玉粗、中、细颗粒及工业A1,Si粉、工业氧化铝粉进

3、行合理搭配，加入一定量的添加物和液体结合剂，经混练机充分混合。吧料和二次混碾，然后采用半干法双面振动成型、远红外线电热烘干，装入氮化窑内在高纯氮气氛条件下氮化烧成。其生产工艺流程如图一所示。图10’一赛隆结合刚玉砖的生产工艺流程.8.z生产工艺的控制3，，原材料的选择3.1.1右要淤诫护尹李掀进郑生产13‘一赛隆结合刚玉砖的主要原材料要求如表1所示。表10’一赛隆结合刚玉砖的主要原材料要求项日A1203(%)Sioz(%)FezO%)Na2O(%)MAWAI(%)Si(%)颗粒度刚Lo.科>97‘众75蕊0.1010.10

4、<.50刚玉细粉>9610.70,0.2010.50〔1刀11701:业AI粉11.00》9，<2习0I_业Si粉11.00>98QOD工业氧化铝粉>9910.305-10Rm主1.1箱场方14在生产01赓隆结合刚玉砖中我币门主要选用了其聚合度大于1000以上的液体聚乙烯醇作为临时结合剂，目的是便于半干法双面振动成型后的半成品坯体保持其形状并具有一定的机械强度能力。3z物料级配参数3.2.1勿尹毕级忍参数根据制品的化学成份和体积密度要求，按照颗粒的最大紧密堆积原则进行物料级配参数的设计，v‘一赛隆结合刚玉砖各原料的级配参数

5、为(%):粗颗粒45-55;中颗粒15-20;刚玉细粉15-20;工业AL.Si.氧化铝混合粉15-25,聚烯醇(外加)6-8.主么2熔斋生产ii‘一赛隆结合刚玉砖泥料的混碾均匀程度会直接影响坯料的振动成型性能和产品的最终质量，所以必须严格加以控制。通过试生产的过程证明，决定泥料混碾均匀性的主要因素是加料顺序和混碾时间。采用强制式轮碾机进行混碾泥料的具体安排见表z所示.经按表二要求混碾后的泥料置于小车内密封胭料16n。按当班生产量状祝称取经胭好的泥料入碾进行二次混碾10-15min并适当调节泥料成型水分。.，.门一不一-一

6、—一~—.一—一一一.一一表2旦’一赛隆刚玉砖泥料混碾的加料顺序与时问要求步骤l23456物料名称刚k粗·’扣{A卜51、氧化铝粉添加荆液体结合剂刚玉细粉{液体结合礼100501001001o{555'J5520一30Il33双面振动成型半成品振动型体积密度的高低会直接影响其最终产品体积密度和力学性能。在试生产过程中，我们选用了摩擦压砖机和双面振动成型机进行半干法成型。由于二者工作原理不一样，按设计要求成型后的半成品体积密度应大于2.8留c耐。采用摩擦压砖机成型因冲压次数过多，使半成品内部产生严重的层裂。经双面振动成型(机

7、械振动)65左右的半成品密度均可保持在2.95沙耐，并且半成品的外观质量均能稳定在生产工艺要求之内。34烘干经双面振动成型后的半成品在室内自然温度下停放16h以上，送入干操能力为2.4因一，的远红外隧道式电热烘干器中于50-150℃经1件140h的条件下烘干，目的是除去半成品坯体中的水分，使半成品的坯体强度高，为装窑进行氮化烧成提供条件，对p‘一赛隆结合刚玉砖半成品经烘干后其残余水份必须在0.3%以下，同时还要注意最高烘干温度不宜超过20℃，避免大量失去临时结合剂的作用而降低半成品坯体的装窑强度。35氮化烧成产品采用平装、

8、砖与砖之间空隙)smm，密封窑罩。氮化烧成温度是决定p’决隆结合刚玉砖质量的关键环节之一。氮化烧成过程中，由于AI、0被固溶到siN;中而形成p’一赛隆固溶体，其化学表达式为:51、Alzoz叽2，2的取值区间为《曰.2，在生产过程中，我们取2等于2或2.5作为p’一赛隆结合刚玉砖的结合相，旦’一赛隆的