刚玉质自流浇注料流动性能的研究和应用

刚玉渣配制炼铁用耐火浇注料可行性研究摘要：刚玉渣是一种优质的耐火资源，本实验旨在开发出一种应用于炼铁领域的刚玉渣耐火浇注料，替代成本较高的商品浇注料，有效降低炼铁的耐材消耗成本，并取得显著的经济效益。

关键词：刚玉渣，耐火材料，炼铁，资源利用引言目前，攀钢采用铝热法生产高钒铁，原料为金属铝和石灰，产生的炉渣属CaO～A12O3系，其A12O3含量高达60％以上，被称为刚玉渣（又叫钒铁渣）。

攀钢生产钒铁每年要副产15000吨以上的刚玉渣，其中50刚玉渣8000吨以上，80刚玉渣7000吨以上。

由于刚玉渣中含有1.0%～1.5%的V2O5，目前大部分出售给周边小厂提取其中的残钒，提钒后的残渣成为废弃物，没有从根本上解决刚玉渣的综合利用问题。

刚玉渣是一种优质的耐火资源，研究表明，刚玉渣中Al2O3+MgO含量大于80%，是一种人造铝镁质耐火原料，耐火度大于1770℃。

1刚玉渣的性质1.1 刚玉渣的化学成份铝热法冶炼钒铁的还原剂为金属铝，氧化钙为调渣剂，因此刚玉渣主要成份为氧化铝、氧化钙，炉衬材料氧化镁，以及夹杂的的钒氧化物等。

铝热法刚玉渣化学成份见表1。

表1 刚玉渣化学成份%刚玉渣在冶炼过程中与炉衬材料MgO结合，有一部分MgO扩散到刚玉渣中去，还有一部分在出渣时粘结在刚玉渣表面，从而形成铝镁系炉渣，见图2所示。

其中Al2O3+MgO含量大于80%，CaO含量大于10%，仅从化学成份分析该渣属于优质的铝镁系耐火原料，可以作为耐火材料使用。

1.2 刚玉渣的物相特性将刚玉渣物相组成与铝酸钙水泥物相做对比可以看出，刚玉渣成份与铝酸钙水泥成份接近，主要物相为CA、CA2、α-Al2O3等，SiO2、Fe2O3含量都较低，唯一不同在于刚玉渣中混入MgO，部分MgO与Al2O3反应生成尖晶石相，部分MgO呈游离状，从物相分析说明刚玉渣成份接近铝酸钙水泥的成份，由于铝酸钙水泥的物相CA、CA2是铝酸钙水泥的主要组成部分，可以水化产生强度，是铝酸盐水泥的主要强度来源，因此从物相组成分析刚玉渣也具有水化性能，能产生一定的强度[1]。

刚玉浇注料使用说明一、刚玉浇注料的特点1.高耐火性：刚玉浇注料是一种高纯度氧化铝熔渣和高纯度氧化铝作为主要原料，具有较高的熔点和耐高温能力。

2.优良的抗热震性能：刚玉浇注料具有优异的抗热震性能，能够承受快速温度变化和热循环的影响，不易破裂和开裂。

3.尺寸稳定性：刚玉浇注料在高温条件下具有较低的热膨胀系数，保持形状和尺寸的稳定性。

4.耐酸碱侵蚀性：刚玉浇注料对酸碱介质具有较好的抵抗能力，能够在高酸碱环境中长期使用。

二、刚玉浇注料的使用方法1.施工准备：在进行刚玉浇注料的施工前，先进行施工准备工作。

首先检查浇注设备，保证设备的完好。

然后清理施工区域，确保表面干净。

接着，按照施工计划准备好所需的原材料和工具。

2.母料制备：将刚玉浇注料的母料与适量的稀土粉末、黏结剂和其他添加剂充分混合。

混合时要确保均匀，以免影响材料的性能。

3.浇注：在混合好的刚玉浇注料中逐渐加入适量的清水，边加边搅拌，直至形成均匀的泥浆状。

然后使用浇注设备将刚玉浇注料浇注到预定的施工区域内。

浇注时要注意控制浇注速度和浇注厚度，以保证施工质量。

4.整平和养护：在浇注完刚玉浇注料后，及时进行整平和养护。

使用板块或敲击工具将刚玉浇注料表面敲打平整，并及时进行调整修正。

然后进行养护，保持湿润状态，防止过早干燥和开裂。

5.硬化和烘干：经过一段时间的养护后，刚玉浇注料会逐渐硬化和烘干。

在硬化的过程中需要注意保持适当的湿度和温度，以避免开裂和变形。

6.炉前试验：在刚玉浇注料完全硬化后，进行炉前试验。

通过炉前试验可以验证材料的性能和稳定性，以确保其满足使用要求。

三、刚玉浇注料的注意事项1.使用过程中要严格按照施工工艺进行操作，避免操作失误导致质量问题。

2.施工环境应选择清洁、干燥、通风良好的场所进行，以免污染材料。

3.混合刚玉浇注料时要保持搅拌均匀，避免出现凝聚和剥离的现象。

4.浇注时要注意浇注速度和厚度的控制，避免形成气孔和裂缝。

5.施工完成后要及时进行整平和养护，保持湿润状态，防止过早干燥和开裂。

刚玉浇注料的理化指标
一、化学成分
刚玉浇注料的化学成分主要是由刚玉（α-Al2O3）和结合剂组成。

其中，刚玉是主要的耐火材料，提供高温强度和耐侵蚀性；结合剂则负责将刚玉颗粒粘结在一起，并提高浇注料的可加工性和使用性能。

二、物理性能
1. 密度：刚玉浇注料的密度取决于其颗粒大小和结合剂的含量。

一般来说，浇注料的密度越高，其强度和耐火性能也越好。

2. 气孔率：气孔率是衡量浇注料中气孔数量的指标。

气孔率过高会导致强度下降，过低则可能导致热导率增大。

3. 热膨胀性：刚玉浇注料的热膨胀性应尽可能低，以减少因温度变化引起的尺寸变化和应力。

4. 耐磨性：由于刚玉浇注料常用于处理飞灰和渣等物料，因此其耐磨性也是一项重要的物理性能。

三、使用性能
1. 高温强度：在高温下，刚玉浇注料应保持良好的强度和稳定性，以抵抗内部和外部的机械负荷。

2. 耐火性：作为耐火材料，刚玉浇注料应能在高温下保持其结构和性能的稳定。

3. 抗侵蚀性：面对飞灰、渣等物料的腐蚀，刚玉浇注料应具有一定的抗侵蚀性。

4. 热导率：热导率是衡量刚玉浇注料传热性能的重要指标。

在高温下，良好的热导率有助于控制温度和热量分布。

四、工艺性能
1. 浇注性能：刚玉浇注料应具有良好的流动性，以便于浇注到复杂的几何形状中。

2. 干燥性能：干燥过程中，浇注料应保持良好的尺寸稳定性，避免开裂或变形。

3. 烧成性能：在烧成过程中，浇注料应能保持适当的烧结速度和体积变化，以实现理想的烧结效果。

刚玉浇注料的理化指标刚玉浇注料是一种用于高温设备胆管、耐磨砌块等材料制备的重要材料。

其理化指标对于材料的性能评价非常关键。

本文将从材料组成、理化指标的分类以及各个指标的含义和影响因素等方面进行详细介绍，以期对读者有所启发。

一、材料组成刚玉浇注料通常由刚玉颗粒、粘结剂、增强材料和一些辅助材料组成。

刚玉颗粒是材料的主要组成部分，它们负责承受外界的压力和磨损。

粘结剂的作用是将刚玉颗粒粘结在一起，形成一个整体。

增强材料可以增加材料的强度和抗冲击性能。

辅助材料则是一些对材料性能有影响的其他成分，如悬浮剂、抗坍剂等。

二、理化指标的分类刚玉浇注料的理化指标可以分为物理指标、力学指标和耐火性能指标三大类。

1.物理指标：刚玉浇注料的物理指标主要包括颗粒度、比表面积和真密度等内容。

颗粒度表示刚玉颗粒的粒径大小。

比表面积反映了表面活性的强弱程度，可以用来评估颗粒的分散性和粘结剂的粘结性能。

而真密度则是指材料的单位体积质量，可以反映材料的密实程度。

2.力学指标：力学指标主要包括抗压强度、抗折强度和冷热循环稳定性等内容。

抗压强度是指材料在受到压力作用下的抗破坏能力。

抗折强度则是指材料在受到弯曲作用下的抗破坏能力。

冷热循环稳定性是指材料在经历多次冷热循环后仍能保持稳定性能的能力。

3.耐火性能指标：耐火性能指标主要包括耐火度、热膨胀系数和耐火胶结时间等内容。

耐火度是指材料在高温条件下能维持稳定性的最高温度。

热膨胀系数反映了材料在温度变化时的膨胀程度。

耐火胶结时间是指材料在高温下达到最终稳定状态所需要的时间。

三、各个指标的含义和影响因素1.颗粒度：颗粒度的大小直接影响材料的工艺性能和力学性能。

颗粒过大会降低浇注料的耐火度和力学强度，而过细的颗粒会影响材料的流动性和凝结性能。

因此，合适的颗粒度是确保刚玉浇注料性能的关键。

2.比表面积：比表面积的大小与刚玉颗粒的分散性和粘结剂的粘结能力有关。

较大的比表面积能提供更多的活性表面，有利于粘结剂与颗粒之间的黏结作用。

自流耐火浇注料1、范围：本标准适用于高铝质、刚玉质、刚玉尖晶石质和鉻刚玉质自流耐火浇注料。

2、术语和定义:自流耐火浇注料是指加水或其他液体搅拌后，借助自身重力的作用而脱气流平，从而实现致密化的一种耐火浇注料。

3、分类：3.1自流耐火浇注料根据化学成分分为SF50、SF55、SF60、SF65、SF90、SF92、SF90M、SF90C八个牌号。

3.2牌号中字母“SF”是英文“Self-flow”的缩写，“M”代表“MgO”，“C”代表“Cr2O3”，其中数字代表其主要成分的质量百分数。

4、技术要求：4.1 高铝质自流耐火浇注料的理化指标应符合表1的规定。

4.2 刚玉质、刚玉尖晶石质、铬刚玉质自流耐火浇注料的理化指标应符合表2的规定。

5、实验方法：5.1 试样制备按YB/T 5202.1的规定进行。

5.2 化学分析：高铝质、刚玉质的测定按GB/T 6900的规定进行，刚玉尖晶石质的测定按GB/T 5069的规定进行；铬刚玉质的测定按GB/T 5070的规定进行。

表1：高铝质自流耐火浇注料理化指标项目指标SF50 SF55 SF60 SF65 Al2O3/%≥50 55 60 65 体积密度(g/cm3)110℃x24h烘后 2.25 2.30 2.35 2.40常温耐压强度/MPa≥110℃x24h烘后30 35 40 40 1350℃x3h烧后30 55 60 65常温抗折强度/MPa≥110℃x24h烘后 5 6 6 6 1350℃x3h烧后7 9 9 10加热永久线变化/% 110℃x24h烘后±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 1350℃x3h烧后±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5自流值/mm 170~210(自流法)；200~220（跳桌法）注：带“*”的项目为验收检验项目表2：刚玉质、刚玉尖晶石质、铬刚玉质自流耐火浇注料理化指标项目指标SF90 SF92 SF90M SF90C Al2O3/%≥90 92 ——Al2O3+MgO/%——90 —Al2O3+Cr2O3/%———90体积密度/（g/cm3）110℃x24h烘后 2.85 3.05 2.85 2.90常温耐压强度/MPa≥110℃x24h烘后30 35 30 30 1500℃x3h烧后90 90 70 80常温抗折强度/MPa≥110℃x24h烘后 4 6 5 5 1500℃x3h烧后12 12 12 12自流值/mm 170~210(自流法)；200~220（跳桌法）注：带“*”的项目为验收检验项目5.3 体积密度的检验按YB/T 5200的规定进行。

刚玉浇注料的配方1、刚玉浇注料的使用现状刚玉浇注料是我们公司镁碳砖包配套座砖周边的用料，根据反馈--损毁原因是被冲刷掉的，在钢包的使用后期刚玉料比座砖凹陷了，造成该料不耐用的原因有原料结合强度过低、经过钢水高温作用材料烧结不好。

2、刚玉浇注料的改进方案和数据采集2011.8.2日起我们对当前公司生产的钢包座砖周边刚玉浇注料做了分析检测。

采用配方有3个，一个是我们一直用的生产配料配方（定为3#样），另两个配方是根据现有原料制订的（分别定为1#和2#样）。

配方如下：刚玉浇注料配方1#刚玉浇注料配方2#刚玉浇注料现2011.8.1日前生产3#小样利用实验室现有条件分别做样测得结果如下：1# 实验数据和日期2# 实验数据和日期3# 实验数据和日期2#配方 2011.8.8再次做样结果（该表未列入对比表）3、三个配方的抗折和耐压强度比较4、数据分析：在配方成本上，根据我们公司购进原料的价格1#、2#和3#配方原料的堆积成本价格分别是4858.4元/吨、4856.4元/吨和4736.3元/吨，成本相差80元/吨，也就是说我们修改过的配方成本比原来正常生产的配方成本增加了80元/吨，对此我们在以后的时间里重新再优化、来降低成本。

在综合性能上包括施工时间3个配方基本上都能满足现场施工的时间要求、原料搅拌需水量1#需水最少、2#需水也少、3#则相对的多些，当水分增加1%时材料的体积密度会增加3%，综合考虑干燥和1000℃烧后3个配方的检测值，2#配方仍然是表现的更稳定和优越一些。

在材料选择上1#和2#都加入了超细氧化铝微粉、硅微粉，使得材料在中温阶段就得到了较好的烧结结合，这样就提高了材料在使用初期阶段的耐冲刷性能。

在1#和2#配方中还减少了铝酸钙水泥的用量（3#配方中用了80水泥13%），这对提高材料高温性能和提高材料中温强度都是有利的。

综合上述情况我们选择了2#配方作为用于生产的配方，于2011.8.8日生产了该料5吨，于2011.8.12日发往1吨。

转炉用环保型自流浇注料配方大全【最新版】目录一、引言二、转炉用环保型自流浇注料的特点三、环保型自流浇注料的配方设计四、配方的具体成分及作用五、环保型自流浇注料的应用效果六、结论正文一、引言随着我国工业化进程的加速，环保问题日益凸显，尤其在钢铁行业，转炉炼钢过程中的污染问题备受关注。

为了解决这一问题，研究一种环保型自流浇注料具有重要的现实意义。

本文旨在介绍一种转炉用环保型自流浇注料的配方大全，以期为我国钢铁行业的环保改造提供参考。

二、转炉用环保型自流浇注料的特点环保型自流浇注料是一种具有自流平性、高强度、耐高温、抗侵蚀和环保性能良好的新型材料。

与传统浇注料相比，它具有更好的流动性和自流平性，能够减少浇注过程中的空气孔隙，提高浇注体的致密性，从而提高其使用寿命和抗侵蚀性能。

同时，环保型自流浇注料在使用过程中能够降低污染排放，有利于钢铁行业的绿色发展。

三、环保型自流浇注料的配方设计环保型自流浇注料的配方设计主要依据其使用环境和性能要求，包括以下几种主要成分：1.硅酸盐水泥：作为粘结剂，提供浇注料的基本强度和耐久性。

2.矿物掺合料：如粉煤灰、矿渣微粉等，可以提高浇注料的流动性和自流平性，同时降低成本。

3.耐火骨料：如刚玉、碳化硅等，提供浇注料的耐高温性能。

4.结合剂：如磷酸盐、铝酸盐等，能够提高浇注料的抗侵蚀性能。

5.添加剂：如减水剂、膨胀剂等，调节浇注料的工作性能和物理性能。

四、配方的具体成分及作用以下是一种典型的环保型自流浇注料配方及其作用：1.硅酸盐水泥：30%～40%，提供基本强度和耐久性。

2.矿物掺合料：20%～30%，提高流动性和自流平性，降低成本。

3.耐火骨料：25%～35%，提供耐高温性能。

4.结合剂：5%～10%，提高抗侵蚀性能。

5.添加剂：5%～10%，调节工作性能和物理性能。

五、环保型自流浇注料的应用效果采用上述配方设计的环保型自流浇注料在转炉炼钢过程中表现出良好的性能，不仅能够提高浇注体的使用寿命和抗侵蚀性能，还能够降低污染排放，有利于钢铁行业的绿色发展。

刚玉浇注料成分刚玉浇注料是一种常用的耐火材料，被广泛应用于高温、高压和腐蚀性环境中。

通过深入了解刚玉浇注料的成分，我们可以更好地理解其性能和应用领域。

本文将逐步揭示刚玉浇注料的主要成分，并探讨其影响因素及优缺点。

刚玉浇注料的成分通常包括刚玉颗粒、粘结剂和添加剂。

刚玉颗粒是主要的功能性成分，其具有优异的高温稳定性和耐腐蚀性能。

粘结剂的作用是将刚玉颗粒粘结在一起，提供整体结构的稳定性和耐用性。

添加剂则可以改善浇注料的流动性、凝固时间和耐磨性等特性。

在刚玉浇注料中，刚玉颗粒的选择是至关重要的。

刚玉是一种具有高硬度和高熔点的矿物，在高温环境中能够保持结构的稳定性。

刚玉还具有较高的抗热震性和耐腐蚀性能，使其成为理想的耐火材料。

粘结剂的选择对刚玉浇注料的性能也有重要影响。

常见的粘结剂包括高铝水泥、硅酸盐水泥和磷酸盐水泥等。

这些粘结剂能够与刚玉颗粒发生硬化反应，形成坚固的结构，并提供一定的耐火、耐热和耐腐蚀性能。

不同的粘结剂对刚玉浇注料的稳定性和机械强度有不同的影响，因此在选择时需要根据具体应用环境进行考虑。

除了刚玉颗粒和粘结剂，添加剂也是刚玉浇注料中的重要组成部分。

添加剂的种类繁多，常见的有助燃剂、增塑剂、抗热震剂和抗渣剂等。

这些添加剂能够改善浇注料的性能，例如提高流动性、减少凝固时间、增加抗裂性和耐磨性等。

通过合理选择添加剂，可以进一步提高刚玉浇注料的整体性能和适应性。

在实际应用中，刚玉浇注料的成分根据具体需求和使用环境而有所差异。

不同的成分组合可以为不同的应用提供定制化的解决方案。

在铁矿烧结工业中，刚玉浇注料需要具有较高的抗渣性和耐腐蚀性，因此在成分设计时需要加入相应的添加剂来增强这些性能。

而在钢铁冶炼行业，刚玉浇注料主要需要具备优异的耐热性和抗热震性，因此刚玉颗粒的质量和粘结剂的选择尤为重要。

刚玉浇注料的成分包括刚玉颗粒、粘结剂和添加剂。

刚玉颗粒作为主要功能性成分，具有优异的高温稳定性和耐腐蚀性能。

粘结剂的选择影响着浇注料的稳定性和机械强度。