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對于只有單鐵口的高爐而言，出鐵間隔短，休風時間少，若采用低水泥澆注料，無法保證足夠的烘烤時間，所以大多數此類高爐仍采用免烘烤鐵溝搗打料。免烘烤搗打料存在組織疏松、抗氧化性差、通鐵量低、現場施工勞動強度大等缺點；另外也有使用鐵溝預制件拼接安裝的，但是接縫處理問題一直沒有很好的解決辦法，因此如何有效的解決單鐵口高爐出鐵溝的壽命問題備受關注。為此，我們的研發人員在對高爐出鐵溝的工作條件、損毀機理、鐵水及熔渣的化學組成等方面作了大量分析研究后，開發出了適用于高爐出鐵溝的免烘烤澆注料。 二、研制思路 普通低水泥澆注料當含水量較高，劇烈升溫時水分會大量且迅速的排出，而當水分排出通道不暢時，水分不能及時排出，蒸汽壓力激增，就會引起材料爆裂。這種材料存在下述問題：①由于用氧化鋁水泥作硬化劑，引入 Ca0 造成基質低熔點，降低了耐蝕性；②加入干燥助劑金屬 Al粉，金屬 Al 粉的添加對干燥是有效的，但是施工體易產生龜裂，帶來組織劣化的傾向；③磷酸鹽結合材料存在結合劑遷移問題，造成材料表面離子富集，堵塞氣孔通道，容易出現分層爆裂剝落的現象 開發的免烘烤澆注料的設計思路是利用澆注料組織致密、施工方便等特點，使用非水系的液體有機化合物，作為流動性賦予劑及結合劑，保證澆注料的施工流動性，堿性材料作為硬化劑，加入到混好的耐火散料中攪拌，得到一種具有可振動施工的流動性的材料，澆注成型后，在常溫或溝體余熱下經過很短時間硬化脫模，由于材料中水分非常低，所以不需要烘烤可直接出鐵，達到減少作業時間、降低勞動強度、提高使用壽命的目的。 出鐵溝材料都必須具備耐蝕性，耐磨性等高性能，我們產品所用的材料是由粒度經過嚴格篩選的高檔原料為骨料，以及由粘土及在各溫度范圍能產生熱態強度的各種結合材料的混合物所組成，電熔棕剛玉(耐蝕性、耐磨性較好，抗鐵水性強。為了提高溝料的使用壽命，要求剛玉的氣孔率要低)、碳與碳化硅(體積變化小具有耐熱性，難于被鐵水、熔渣濕潤，有化學穩定性，碳對鐵、渣均能適應，而碳化硅更適應于熔渣)、結合材料(非水系的液體有機化合物，從低溫到高溫能保持堅固的組織強度的結合材料，保證材料足夠的強度)，另外添加抗氧化劑、分散劑等外加劑，改善材料性能。主要原料其理化指標見表 1。
為了充分了解材料的防爆裂性能，我們進行了放大樣的防爆試驗，模具尺寸如圖 1 所示，壁厚 270mm，用料量 500kg。 (1)攪拌：將生產預混好的材料加入 PBH88 液體 6%至可澆注成型，攪拌均勻后出料，出料口的半干料在正式使用前應返鍋攪拌兩次，以確保均勻。 (2)澆注成型：為模仿現場溝體余熱，將攪拌好的漿料迅速倒入預先加熱的模具(涂好脫模劑)內，進行振動成型，使用振動棒成型，在余熱的條件下材料施工作業性良好，振動至表面返漿，排氣充分為止。 (3)快速烘烤：預制件成型后，自然養護 1h 左右基本硬化，將其放在事先砌筑好的防爆試驗臺上，模擬現場，不脫掉外面模板，使其氣體排出更加困難，試驗條件比較苛刻。在預制件的芯模內堆碼足夠數量的已燃焦炭，馬上直接鼓風吹氧烘烤 30min，測量最高溫度在 1400℃以上。未出現爆裂情況，也沒有發現明顯的裂紋，完全滿足免烘烤的要求。
三、實驗案例 此種免烘烤澆注料在徐州某鋼鐵公司 小型高爐出鐵溝使用，材料為雙組分現場攪拌澆注施工，筑溝從清理算起共耗時 6h 左右，其中清理殘襯 2～3h，澆注材料 1h 左右，硬化脫模 1～2h。脫模后不需烘烤即可直接通鐵。使用情況良好，效果明顯優于使用免烘烤搗打料，主溝不修補使用 39 天以上。 四、結論 高爐出鐵溝用免烘烤澆注料，具有完全可取代現用搗打料和預制件，并可實現高爐的高產、增效、降耗的要求，減輕爐前工的勞動強度，現場反映該材料使用中不粘渣鐵，清理方便，使用壽命良好，為各鋼鐵企業的煉鐵廠帶來巨大的經濟效益! |
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