镁铬质预制件的研究与生产.pdfVIP

镁铬质预制件的研究与生产 王俊涛叶亚红刘昭徐琳琳慕全定刘锡俊翟耀杰胡世平 1)河南瑞泰耐火材料科技有限公司河南郑州451162 2)瑞泰科技股份有限公司北京100024 摘要镁铬质耐火材料因其优良的性能而被广泛的应用于各种热工窑炉的炉衬材．对于异型、特异型 或大型的产品，采用传统的机压成型方式，由于成型所需模具复杂，成本昂贵，且成品率低，很难批量 化生产．采用预制件的工艺针对特殊使用条件下的镁铬质耐火材料进行研究并批量生产，同时对结合剂 的选择，模具、成型方式及生产过程工艺参数进行了探索． 关键词镁铬耐火材料，预制件，结合剂，成型方式 镁铬质耐火材料具有优良的性能，Cr203通过固溶于方镁石中形成镁铬尖晶石，可以增大液相对耐 火相的润湿角，提高直接结合程度，生成理想的方镁石一尖晶石复相结构，使镁铬质材料具有良好的荷 重软化温度、高温强度、抗侵蚀性、热震稳定性等优尉卜21，因此，镁铬质耐火材料在冶金、建材、有 色、石化、电力等行业的热工窑炉上得到了广泛的应用【3-4]。 通常，镁铬质耐火材料主要以定型耐火材料为主，即镁铬砖，包括了普通镁铬砖、直接结合镁铬砖、 电熔再结合镁铬砖、熔铸镁铬耐火材料和全合成镁铬耐火材料等【5】。但是，对于某些热工窑炉的特殊部 位，需要异型、特异型或大型的镁铬质耐火材料，现有的镁铬砖由于成型所需模具复杂，成本昂贵，且 成品率低，无法满足要求。 因此，针对高温窑炉的特殊部位用异型、特异型或大型的镁铬质耐火材料，研究开发镁铬质预制件。 选用制造方便、价格低廉的木制或塑料模具，采用捣打、振动或两者相结合的成型方式，干燥后经过高 温热处理制备，对其结合剂的选择，模具、成型方式及生产过程控制要点进行了探索。 1试验 1．1原料 以高纯镁砂、铬精矿及镁铬熔块为主要原料，原料的化学组成如表1。 表1原料的化学组成(w) ％ 1．2试样制备及检测 ·125· 本试验用的工艺配比如表2所示，按照表2进行配料，添加结合剂后经过搅拌混料，采用振动和捣 minx40mmxl60 打相结合的方式进行成型，制成试样尺寸规格为40 into，试样在室温下养护24h后脱 模，脱模后在空气中养护24h，再在烘箱中于110℃干燥24h，然后进行高温热处理。 表2试验工艺配比(w)％ 1．3性能测试 按相关标准对试样的线变化率(110‘Cx24h，热处理后)、体积密度、显气孔率、耐压强度、荷重 软化温度等进行了测试。 2结果与分析 2．I结合剂的选择 在试验过程中，共选择了3种结合剂：a)六偏磷酸钠，b)纸浆废液，c)复合结合剂RT。选用1舞 配比，分别从添加量、流动性、施工性能、烧结性能进行了对比，具体见表3。 表3三种结合剂的对比 通过表3对比发现，选用六偏磷酸钠作为结合剂时，会出现急凝现象，流动性较差，导致施工性能 差，烧后的试样气孔率大，强度低；选用纸浆废液时，初凝时间较长，导致脱模时间较长，且脱模强度 较低，影响了试样的连续生产；选用复合结合剂RT时，其添加量小，流动性能好，同时脱模时问正常。 脱模强度较高，烧后的性能指标也较好。因此，选用复合结合剂RT。 2．2试样的性能指标 ·126· 按照表2的工艺配比，进行配料，选用复合结合剂RT为结合剂，加入量为6％，然后进行混料．采 用振动成型．成型后4h脱模，在空气中养护24h，干燥110℃x24h，然后进行高温热处理，其具体性 能指标见表4。 表4试样的各项性能指标 从表4中可以看出．采用预制件生产工艺制备的试样的各项性能指标均较好，与机压成型的产品相 比，其体积密度稍低，显气孔率稍大，同时由于镁铬质耐火材料不易烧结，因此．其烧后强度一般。 23生产过程控制要点 在确定生产工艺后．我公司为某窑炉公司的电炉用内衬材料：异裂直接结台镁铬砖一9，采用rT艺 进行生产，选用术质模具，振动成型