铁水包使用高铝浇注料粘渣严重的原因

粘渣的形成有两种方式:一是铁水和熔渣直接跟其接触的铁水包浇注料互相融合, 彼此间发生反应, 最终融为一体, 导致化学性粘渣。这种方式的粘渣很难清理, 清理后耐材的寿命也随之终结：二是因温降导致的粘渣, 温降是不可避免的, 它与铁水包浇注料品质、铁水包形状、铁水包周转时间越快铁水包所经过的工艺路线越简单, 相应的铁水包因温降而形成的粘渣也就越少。所以要解决铁水包粘渣问题, 就要控制化学性粘渣, 尽量减少物理性粘渣。因而所用浇注料的品质是影响粘渣的最重要因素

铁水和熔渣与浇注料发生反应 , 导致化学性粘渣。根据 ASTM C401 -91 标准, Al2O3 -SiO2系浇注料中, CaO含量>2 .5的为传统水泥结合浇注料, CaO 含量在 1.0%～ 2.5%的为低水泥浇注料, 而CaO 含量<1.0%的为超低水泥浇注料。CaO 含量越低, 出现液相的温度越高, 耐火性能因而越高。现有浇注料的CaO含量为3.78%, 属于传统的高水泥含量的浇注料。这种料的液相出现温度低, 约在 1300℃左右, 而铁水和熔渣的温度一般都>1300℃,这时界面很容易发生反应,如耐材中的组分特别是基质中的液相易与熔渣中的 CaO 、SiO2 、Fe2O3等反应形成Al2O3-SiO2-CaO-Fe2O3系低熔物，使得铁水、熔渣和耐火材料熔为一体, 形成粘渣。以这种形式发生的粘渣十分牢固, 是非常难以清除的

物理性粘渣原因主要有两点。

第一, 铁水和熔渣因为温度下降粘度增加而发生粘渣。这就要适当降低浇注料的导热性。从检测的报告中可看出现场所有料中Al2O3含量较高,而Al2O3的导热系数比SiO 2 、莫来石(3Al2O3·2SiO2 )和 ZrO2高,易使铁水和渣的温度很快降低凝固,导致粘渣。另外, Al2O3含量高,也不利于材料的热震稳定性。

第二, 铁水和熔渣沿浇注料中孔洞的渗透。

为了防止由此而导致的粘渣, 要求浇注料在满足施工性能的前提下加水量尽可能少, 因为加水量多,水在蒸发后留下气孔或通道,易使铁水和熔渣渗透进去,导致粘渣。现用料要加 17.38%的水才便于施工, 其加水量远高于现代低水泥、超低水泥致密浇注料的加水量。

缺乏难以被渣湿润的组分。为了防止粘渣,可引入熔渣难以湿润的组分,从而减轻粘渣。如氧化锆或氧化铬等都是难以湿润的组分。从化学分析中可以看出, 该料中没有检测到熔渣以湿润的组分。物理性能中强度指标偏低。从检测报告中可以看出, 该料的耐压强度不高, 系加水量过高所致。可以预料, 该料的抗冲刷性不好, 使渣过早的跟铁水包浇注料粘成一体。现场铁水包清理完渣后,余下的浇注料强度很少, 这也不利于清渣。换言之,清渣时, 由于机械作用, 对残衬的破坏严重, 使残衬的利用率下降。