出铁沟
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加入水泥是为了维持材料的低温和中温强度；
加入水泥时，会带入少量的CaO，不利于材料的抗侵蚀性； 同时水泥的加入量增加，材料的需水量增加，浇注料的气孔增加，抗侵 蚀性也下降，所以目前浇注料的发展趋势是低水泥和超低水泥ASC浇注 料。
（5）硅粉（硅素）
加入硅粉可以与材料中的碳生成SiC，一方面可以提高浇注料的高温强 度，另一方面可以提高浇注料的抗氧化性和抗渣性。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.4 ASC浇注料各原料的作用
辽 宁 科 技 大 学 材 料 学 院
（3）碳
可以阻止熔渣相材料内部的渗透；提高材料的抗侵蚀性； 可以提高材料的热导率，提高材料的热震稳定性，减轻材料的结构剥落 和开裂。 碳可以选用石墨、碳黑、沥青焦等原料加入。
（4）水泥
铁水和炉渣的机械冲刷和磨损
以宝钢4000m3的高炉为例。日出铁量为1万吨，出渣量为3200吨，出铁 速度为5～7t/min；所以耐火材料受到了高温铁水和炉渣的机械冲刷和 磨损非常严重。 提高材料的高温抗折强度可以有效地提高材料的机械冲刷和磨损。
化学侵蚀作用
上渣线部位为熔渣和空气中的O2的化学反应和侵蚀；
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.1高炉出铁沟用耐火材料的性能和施工要求
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出铁主沟由于要经受周期性熔渣的化学侵蚀，炉前沟衬耐 火材料必须满足如下性能要求： 1、具有优良的高温耐磨性，耐铁水和熔渣的冲刷能力强； 2、耐熔渣的化学侵蚀性和渗透性好，抗氧化能力强； 3、具有良好的抗热震性，抗爆裂性好；
目的：最大限度的发挥出铁沟耐火材料的潜力，降低耐火材料消耗，降 低单位成本。 喷补流程：
0h 1h 2h 3h
停 止 出 铁
清除残铁 作业
喷补准备
干燥
清除表面 喷补 后期处理
开 始 出 铁
喷补形式： 全面喷补：对主要易损坏的部位，采取有计划的预防性全面喷补以取得 均衡的损坏。 局部喷补：对出铁沟的渣线、铁线等处因为龟裂、剥落、侵蚀等原因形 成局部损坏后进行的修补方法。 注意事项： 喷补层的密度低，容易损耗；同时会产生喷补料粘结不牢和玻璃现象。
1.4 ASC浇注料各原料的作用
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出铁沟用ASC浇注料一般为低水泥或超低水泥浇注料，主 要由Al2O3骨料，SiC、碳、水泥及各种添加剂配合而成。 （1）Al2O3骨料
Al2O3骨料主要包括电熔刚玉、棕刚玉、亚白刚玉、烧结氧化铝和高铝 矾土熟料，使用时应根据材料的使用条件选定，高档材料选用电熔致 密刚玉，中档选用棕刚玉、低档用烧结刚玉。
4、重烧体积变化小，具有致密均匀的结构。
根据高炉炉前施工和使用要求，出铁沟耐火材料必须满足 以下条件： 1、良好的施工性能，可进行快速施工； 2、能够快速烘烤而不炸裂； 3、在施工和使用中不产生有害气体，不污染环境； 4、不粘渣铁，便于解体和修补。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.2 高炉出铁沟用耐火材料的发展历程
（7）有机纤维
防止浇注料在烘烤的过程发生爆裂。
（8）聚磷酸钠
具有分散减水效果，提高材料的体积密度，降低气孔率，提高强度，改 善施工性能等作用；
选用的聚磷酸钠主要为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.5 出铁沟耐火材料的损毁
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（2）SiC
（1）可以有效地防止碳的氧化；
（2）SiC膨胀系数低，可以防止ASC浇注料加热冷却过程的开裂； （3）SiC的导热率高，可以提高ASC浇注料的热震稳定性；
（4）SiC氧化后产生的SiO2、CO和CO2可以有效的抑制材料的氧化；
（5）SiC可以有效地提高材料的抗冲涮性能；
采用了高纯原料； 物料的组成和粒度得到了调整； 具有快速烘干和防暴裂性能； 加入少量的金属Al粉； 加入少量的有机发泡剂 加入少量的有机纤维； 具有较好的抗氧化性； 加入少量的Si粉； 加入氮化硅铁； 加入了高效反絮凝剂。 加入少量的聚磷酸盐。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.4 ASC浇注料各原料的作用
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（6）金属铝粉
由于金属铝粉可以和浇注料中的水反应生成H2排除，留下细小的排气孔 ，可以脱掉部分游离水，同时可以防止在烘烤时产生爆裂。 水化反应中产生的热量可以加速脱水速度，加速浇注料的凝结硬化，提 高浇注料的强度； 金属铝粉的加入量不宜过多，否则会使得材料的结构疏松，强度降低， 抗侵蚀性变差。
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初期捣打料 Al2O3-SiC-C系(ASC)捣打料
优质ASC捣打料
ASC浇注料 ASC喷补料
优质ASC浇注料
ASC预制块
ASC干式振动料
无搅拌ASC浇注料
ຫໍສະໝຸດ Baidu
高温喷涂料
ASC自流浇注料
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.3 优质ASC浇注料的特点
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下渣线部位为铁水和其中FeO对耐火材料的反应和侵蚀。
热震损毁
使用过程中材料会承受500℃←→1500℃温度的循环作用，这会使得材 料内部产生横向和纵向裂纹； 产生的裂纹在熔渣和铁水的作用下将加速材料的侵蚀，冲刷和损毁。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.6 出铁沟耐火材料的修补
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加入水泥时，会带入少量的CaO，不利于材料的抗侵蚀性； 同时水泥的加入量增加，材料的需水量增加，浇注料的气孔增加，抗侵 蚀性也下降，所以目前浇注料的发展趋势是低水泥和超低水泥ASC浇注 料。
（5）硅粉（硅素）
加入硅粉可以与材料中的碳生成SiC，一方面可以提高浇注料的高温强 度，另一方面可以提高浇注料的抗氧化性和抗渣性。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.4 ASC浇注料各原料的作用
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（3）碳
可以阻止熔渣相材料内部的渗透；提高材料的抗侵蚀性； 可以提高材料的热导率，提高材料的热震稳定性，减轻材料的结构剥落 和开裂。 碳可以选用石墨、碳黑、沥青焦等原料加入。
（4）水泥
铁水和炉渣的机械冲刷和磨损
以宝钢4000m3的高炉为例。日出铁量为1万吨，出渣量为3200吨，出铁 速度为5～7t/min；所以耐火材料受到了高温铁水和炉渣的机械冲刷和 磨损非常严重。 提高材料的高温抗折强度可以有效地提高材料的机械冲刷和磨损。
化学侵蚀作用
上渣线部位为熔渣和空气中的O2的化学反应和侵蚀；
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.1高炉出铁沟用耐火材料的性能和施工要求
辽 宁 科 技 大 学 材 料 学 院
出铁主沟由于要经受周期性熔渣的化学侵蚀，炉前沟衬耐 火材料必须满足如下性能要求： 1、具有优良的高温耐磨性，耐铁水和熔渣的冲刷能力强； 2、耐熔渣的化学侵蚀性和渗透性好，抗氧化能力强； 3、具有良好的抗热震性，抗爆裂性好；
目的：最大限度的发挥出铁沟耐火材料的潜力，降低耐火材料消耗，降 低单位成本。 喷补流程：
0h 1h 2h 3h
停 止 出 铁
清除残铁 作业
喷补准备
干燥
清除表面 喷补 后期处理
开 始 出 铁
喷补形式： 全面喷补：对主要易损坏的部位，采取有计划的预防性全面喷补以取得 均衡的损坏。 局部喷补：对出铁沟的渣线、铁线等处因为龟裂、剥落、侵蚀等原因形 成局部损坏后进行的修补方法。 注意事项： 喷补层的密度低，容易损耗；同时会产生喷补料粘结不牢和玻璃现象。
1.4 ASC浇注料各原料的作用
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出铁沟用ASC浇注料一般为低水泥或超低水泥浇注料，主 要由Al2O3骨料，SiC、碳、水泥及各种添加剂配合而成。 （1）Al2O3骨料
Al2O3骨料主要包括电熔刚玉、棕刚玉、亚白刚玉、烧结氧化铝和高铝 矾土熟料，使用时应根据材料的使用条件选定，高档材料选用电熔致 密刚玉，中档选用棕刚玉、低档用烧结刚玉。
4、重烧体积变化小，具有致密均匀的结构。
根据高炉炉前施工和使用要求，出铁沟耐火材料必须满足 以下条件： 1、良好的施工性能，可进行快速施工； 2、能够快速烘烤而不炸裂； 3、在施工和使用中不产生有害气体，不污染环境； 4、不粘渣铁，便于解体和修补。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.2 高炉出铁沟用耐火材料的发展历程
（7）有机纤维
防止浇注料在烘烤的过程发生爆裂。
（8）聚磷酸钠
具有分散减水效果，提高材料的体积密度，降低气孔率，提高强度，改 善施工性能等作用；
选用的聚磷酸钠主要为三聚磷酸钠和六偏磷酸钠等。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.5 出铁沟耐火材料的损毁
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（2）SiC
（1）可以有效地防止碳的氧化；
（2）SiC膨胀系数低，可以防止ASC浇注料加热冷却过程的开裂； （3）SiC的导热率高，可以提高ASC浇注料的热震稳定性；
（4）SiC氧化后产生的SiO2、CO和CO2可以有效的抑制材料的氧化；
（5）SiC可以有效地提高材料的抗冲涮性能；
采用了高纯原料； 物料的组成和粒度得到了调整； 具有快速烘干和防暴裂性能； 加入少量的金属Al粉； 加入少量的有机发泡剂 加入少量的有机纤维； 具有较好的抗氧化性； 加入少量的Si粉； 加入氮化硅铁； 加入了高效反絮凝剂。 加入少量的聚磷酸盐。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.4 ASC浇注料各原料的作用
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（6）金属铝粉
由于金属铝粉可以和浇注料中的水反应生成H2排除，留下细小的排气孔 ，可以脱掉部分游离水，同时可以防止在烘烤时产生爆裂。 水化反应中产生的热量可以加速脱水速度，加速浇注料的凝结硬化，提 高浇注料的强度； 金属铝粉的加入量不宜过多，否则会使得材料的结构疏松，强度降低， 抗侵蚀性变差。
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初期捣打料 Al2O3-SiC-C系(ASC)捣打料
优质ASC捣打料
ASC浇注料 ASC喷补料
优质ASC浇注料
ASC预制块
ASC干式振动料
无搅拌ASC浇注料
ຫໍສະໝຸດ Baidu
高温喷涂料
ASC自流浇注料
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.3 优质ASC浇注料的特点
辽 宁 科 技 大 学 材 料 学 院
下渣线部位为铁水和其中FeO对耐火材料的反应和侵蚀。
热震损毁
使用过程中材料会承受500℃←→1500℃温度的循环作用，这会使得材 料内部产生横向和纵向裂纹； 产生的裂纹在熔渣和铁水的作用下将加速材料的侵蚀，冲刷和损毁。
耐火材料在钢铁冶金中的应用
1.6 出铁沟耐火材料的修补
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