无水炮泥无水炮泥的性能及制备

无水炮泥无水炮泥的性能

大高炉对铁口工作质量要求高，为了维护好出铁口，根据工作条件，一般要求炮泥应具有下列的性能：

①良好的作业性，能容易从泥炮中推出，并具有高的充填密度；

②开口性能好，开口时开口机的钻头易钻入；

③耐高温卉铁的冲刷和侵蚀；

④体积稳定性好，即高温情况下体积变化小；

⑤耐火度高，>1580℃；

⑥在常温下具有一定的可塑性。

无水炮泥无水炮泥的制备

无水炭素炮泥用碾泥机医制而成碾压时先放油，然后放块料（粘土和沥青），待粉碎后再放粉料（焦粉和熟料粉），压好混匀，当符合标准后即可出泥 。

无水炮泥是指采用焦油、树脂等作为黏结剂，并用刚玉、铝矾土、黏土、碳化硅、焦粉等为原料制作的炮泥 。

1.原料质量的影响

炮泥用的原料对其质量有若重大的影响。

（1）化学成分的影响

因粘土质量差，如Fe₂O₃达不到部标的三级粘土质量标准，从而降低了炮泥的高温强度和耐火度另外，粘土含杂质量较多，如小石块和沙粒等，也影响炮泥的质量。

焦粉固定碳比鞍钢的约低3%，灰分约高0.5%。焦粉固定碳低、灰分高，将降低泥的高温强度。

蒽油中一般含水1%左右，但有时高达8%，主要来自用蒸汽直接加热油产生的冷凝水。在碾制炮泥配料时，加入蒽油是以重量来计算，那么油中水分波动，就会引起炮泥质量波动。含水越高，泥质越潮，越软，高温强度越差，体彩收缩性越大，从而导致铁口合格率降低。

（2）原料粒度的影响

①焦炭粒度的影响。

②熟料粒度的影响。

对熟料粉粒度的要求一般为<3mm。

（3）原料管理不善的影响

粘土、沥青等原料的贮存都是露天存放，每当雨雪天，水分大大增加，致使配料不准，因为碾制炮泥时，加入上述原料均以重量计。另外，现场灰尘大，污染了原料，再者，原料场地方狭小，混料现象时有发生如枯土和沥青相混。这些情况势必影响原料性能。

2.配比的影响

粘土在高温下干燥后收缩大，并致密，致使炮泥在铁口中受热干燥后产生裂纹酒钢高炉渣量较大，在800kg/t铁左右，泥中粘土高承受不了大渣量的机械冲刷和化学侵蚀。而熟料粉在铁口泥中能减少收缩，干燥速度快，有利于提高炮泥耐火性和高温强度，能经得大渣量的冲刷和侵蚀因此，在配料中应考虑枯土和熟料粉的合理料量。

3.碾泥操作的影响

（1）碾压时间短

经多次测定，碾压时间一般为9-10min，由于碾压时间比较短，在混碾均匀性和粒度上均得不到保证。

（2）加料顺序不合理

碾压时是按照如下顺序进行加料的：先放粘土和沥青待压成粉后再加焦粉和熟料粉最后加油这种最后加油的方法能使料产生结团现象，料团里可能包裹一些大粒料，产生夹生料，使泥料粒度粗细不匀，且不易压碎，致使炮泥可塑性变差。

（3）碾泥装备水平不高

碾泥装备水平直接影响着炮泥质量。碾泥机设备存在的主要问题是精度差，碾辊与碾盘表面磨损较厉害，使辊与盘之间接触不良，不易压碎混匀泥料，故泥质必然受到影响。

4.冬季气温低的影响

冬季的天气寒冷，气温低，由于蒽油本身软化点高，冷凝发硬，致使泥质劣化，塑性变差，故必须认真解决炮泥防寒保温问题。

5.称量的影响

有时称量不够严格，多于或少于规定料重时不加调整，致使炮泥各原料比不够准确，造成炮泥质量下降。

6.炉前工作有待改进

炉前操作要保证按时出净渣铁，这样既有利于铁口的维护，又有利于高炉顺行。然而，由于炉前事故较多，如电炮、开口机等故障以及铁口堵不上，加上不时出现的渣铁堆紧张等原因，经常出现出铁不正点，渣铁出不净，使打入炉内的炮泥被存留在炉缸内的渣铁漂浮四散，致使铁口泥包不易形成，这必然引起铁口深度的波动，影响铁口的合格率 。

焦油是无水炮泥的主要结合剂，同时也起增加塑性的作用。在使用中，煤焦油炭化，形成碳结合；碳结合一旦形成，炮泥从低温到高温的强度就能得到保证，因此，焦油能提高无水炮泥的抗渣侵蚀性及抗熔融铁水冲刷能力，延长了出铁时间。但焦油成分复杂，炭化缓慢，形成强度所需时间长；另外，焦油在常温下粘度大，不易分散均匀，也给生产带来困难。采用改性焦油解决了这个问题。

以矾土熟料颗粒和焦粉为骨料，各配比一定，研究焦油加入量（外加）对无水炮泥性能的影响。焦油的加入量对无水炮泥的性能影响很大。随着结合剂加入量的增加，无水炮泥的可塑性变好，但是体积密度变小，显气孔率增大，常温耐压强度和抗折强度减小，烧后线膨胀变小。由于无水炮泥在压炮时须有较好的可塑性，而使用过程中又需要有良好的抗冲刷及抗侵蚀性能，因此，无水炮泥中焦油的加入量应有严格的控制范围，通常在12%～25% 。

沥青是无水炮泥的重要组成部分，在成泥过程中，沥青可能熔化，填充空隙，并提高无水炮泥的粘结强度；在使用过程中，沥青炭化，提高了残炭量，从而对无水炮泥的高温性能有利。

在焦油加入量和其他组分都保持不变的前提下，调整沥青加入量，调整量用矾土熟料细粉替代，探讨沥青加入量对无水炮泥性能的影响。随着沥青加入量的增加，由于其在高温下结焦炭化，有助于形成碳结合网络，因此能较显著提高无水炮泥的强度；但加入量过多时，可能由于结焦使得无水炮泥中空隙增大，体积密度减小，强度下降，过高或过低的沥青加入量都会影响炮泥的性能 。