發(fā)熱冒口的保溫覆蓋劑及發(fā)熱覆蓋劑

保溫冒口套用來減少冒口側(cè)面的散熱速度,冒口覆

蓋劑用來減少冒口頂面的散熱速度。研究表明,在普通

冒口上覆蓋保溫劑,可使冒口凝固時間延長1倍,在保

溫冒口上覆蓋保溫劑可使凝固時間延長4倍[11]。冒口

覆蓋的主要功能是減小頂面輻射和對流的熱量散失,研

究并經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明,冒口在凝固期間,總熱量的55%

是由冒口頂面輻射損失的[12]。顯然,保溫冒口覆蓋材

料中再加入發(fā)熱材料,即構(gòu)成保溫冒口的發(fā)熱覆蓋。

隨著鑄件產(chǎn)量在我國的逐年上升,對于鑄造覆蓋劑的用量也大幅度提升,而珍珠巖覆蓋劑作為一種高效覆蓋劑被廣泛使用。在珍珠巖覆蓋劑的使用性能中,其膨脹性能占主導(dǎo)作用,因此對于珍珠巖覆蓋劑的膨脹性能的研究具有十分重要的意義。珍珠巖膨脹的內(nèi)在動力是存在于其內(nèi)部的水,只有適當(dāng)?shù)暮坎庞欣谡渲閹r的膨脹,過多或過少均不利于其膨脹,而在珍珠巖原礦中存在過多的水,于是有必要通過預(yù)處理工藝除去珍珠巖原礦中多余的水。本文先通過正交實(shí)驗(yàn)探討了在預(yù)處理過程中預(yù)熱溫度、預(yù)熱時間和篩分粒度三個主要因素對于珍珠巖終膨脹倍數(shù)影響程度的大小,結(jié)果顯示篩分粒度和預(yù)熱溫度影響為顯著,預(yù)熱時間其次,三者之間的交互作用影響不大;通過單因素實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定了本實(shí)驗(yàn)條件下的預(yù)處理工藝參數(shù):預(yù)熱溫度750℃,預(yù)熱時間10s,篩分粒度0.9mm～1.7mm。之后,進(jìn)一步從水的作用機(jī)制、微孔作用機(jī)制和粘度作用機(jī)制三個方面來說明珍珠巖膨化性能。其中,在水的作用機(jī)制中,用DTA差熱分析及付里葉紅外光譜FTIR的方法探討了珍珠巖原礦中水的存在形式,得出在珍珠巖中,含少量結(jié)晶水,可忽略。水主要存在形式是裂隙水和包裹在玻璃質(zhì)中的結(jié)構(gòu)水,結(jié)構(gòu)水

珍珠巖具有表觀密度輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好、吸濕能力小、無毒無味諸多優(yōu)良性能,廣泛應(yīng)用于鑄造、保溫材料和建筑等多個領(lǐng)域。珍珠巖在鑄造生產(chǎn)時可用作集渣劑或覆蓋劑,在建筑行業(yè)可制成保溫隔熱吸音板,上述應(yīng)用主要基于珍珠巖具有較好的高溫膨脹性能。珍珠巖膨脹的原因是其內(nèi)部含有的水分,只有含水量合適才可獲得較高膨脹倍數(shù),因此需要對珍珠巖原礦進(jìn)行加熱預(yù)處理。本文以天梯礦業(yè)某珍珠巖原礦為研究對象,開展了珍珠巖原礦加熱預(yù)處理工藝研究,研制了新型膨脹珍珠巖集渣劑和覆蓋劑,對珍珠巖的工業(yè)應(yīng)用具有重大的意義。以珍珠巖高溫膨脹性能為指標(biāo),開展了不同珍珠巖原礦普通加熱和微波加熱預(yù)處理工藝研究,綜合研究了不同預(yù)處理溫度和時間、膨脹溫度和時間、珍珠巖粒度和加熱預(yù)處理方式對珍珠巖的高溫膨脹性能的影響。結(jié)果表明:不同目數(shù)的珍珠巖在350℃下預(yù)熱10min后,在1100℃高溫下焙燒20s能達(dá)到膨脹效果,粗粒度珍珠巖的膨脹倍數(shù)較大;與普通加熱預(yù)處理珍珠巖相比,微波加熱預(yù)處理工藝可縮短珍珠巖預(yù)處理時間、但降低了珍珠巖的高溫膨脹性,針對不同使用要求可選擇不同的預(yù)處理工藝;基于上述研究結(jié)果,設(shè)計(jì)了珍珠巖預(yù)處理生產(chǎn)線。

對鐵水罐用鐵水復(fù)合保溫覆蓋劑進(jìn)行研究,探討其組成、結(jié)構(gòu)與保溫效果的關(guān)系,對多孔保溫層的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn),采用復(fù)合保溫材料的鐵水罐中鐵水在到達(dá)煉鋼脫硫工段前的溫度提高了72℃,保溫效果明顯,降低了煉鐵成本。用ZF-I型覆蓋劑覆蓋球化劑,延長球化劑的起爆時間、反應(yīng)時間、吸收路程,提高球化劑的吸收率,使球墨鑄鐵的球化級別穩(wěn)定在2級以上,既提高了球墨鑄鐵的球化級別,又減輕了對環(huán)境的污染。 在鑄鋼的鑄造過程中,采用鑄鋼冒口覆蓋劑可減緩冒口中鋼水的冷卻速度,提高冒口鋼液對鑄鋼件的補(bǔ)縮能力,從而降低鋼水用量,提高鑄鋼件的質(zhì)量和出品率。但是,隨著鑄造技術(shù)的發(fā)展和對鑄鋼件質(zhì)量要求的不斷提高,傳統(tǒng)的鑄鋼冒口覆蓋劑越來越不能滿足鑄鋼件的鑄造要求。因此,開發(fā)新型的鑄鋼冒口覆蓋劑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文采用高溫箱式電爐模擬了鑄鋼冒口覆蓋劑的應(yīng)用條件,并采用多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測量了覆蓋劑的溫度-時間曲線。

珍珠巖保溫集渣覆蓋劑取代初草灰應(yīng)用于鑄造生產(chǎn)具有下列優(yōu)點(diǎn)： 1、保溫性能好，在一般情況下可傳鐵水降溫速度減少20%－30%。 2、集渣性能好，便于扒渣，有利鐵水凈化。 3、有助于球化穩(wěn)定，減弱鎂光，提高球化效果。 4、減少環(huán)境污染，改善勞動條件。 5、經(jīng)濟(jì)效果好，可傳成本降低30%6、使用簡便，利于大量推廣。 珍珠巖聚渣覆蓋劑經(jīng)過人工和機(jī)械篩選，然后經(jīng)過特殊工藝加工處理而成。具有在鐵水表面膨化迅速、膨化倍數(shù)大，在高溫鐵水表面作用時間較長，對鐵水表面堿性(或酸性)爐渣的粘附能力強(qiáng)，渣層不易破損且易于與鐵水分離，保溫性能好，不污染鐵水和環(huán)境等特點(diǎn)。本產(chǎn)可廣泛應(yīng)用于鑄鐵生產(chǎn)，包括：普通灰鑄鐵、球墨鑄鐵、白口鑄鐵、可鍛鑄鐵等鑄鐵的生產(chǎn)；不論是沖天爐還是電爐生產(chǎn)，也不論是采用何種工藝造型，本產(chǎn)品均可適用。