镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。随着冶金工业的发展,冶炼条件日益苛刻,在冶金设备(转炉、电炉、钢包等)上应用的MgO–C砖所用的镁砂,除了化学成分外,在组织结构方面,还要求高密度和大结晶。
耐火材料的回弹性是针对喷涂料而言的。在进行喷涂施工时,常会出现因骨料颗粒的回弹散落而造成耐火喷涂料的浪费和喷涂层颗粒级配的不合理,体积密度下降,以致影响内衬层的使用寿命。稠度用来表示耐火材料的可流动性能。稠度的概念在耐火泥浆、浇注料、可塑性及某些湿法喷涂料的施工中被广泛应用。用规定的金属圆锥体沉入可流动的材料内。其沉入深度值即为该材料的稠度,以0.1mm为计量单位。稠度的调节主要通过调整物料的颗粒级配及结合剂、稀释剂的配比来实现。加入适量减水剂也能调节稠度指标。
在普通和特种耐火材料中,常用的品种主要有以下几种:用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93%以上SiO2的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强,但易受碱性渣的侵蚀,它的荷重软化温度很高,接近其耐火度,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%~46%氧化铝,它以耐火粘土为主要原料,耐火度1580~1770℃,抗热震性好,属于弱酸性耐火材料,对酸性炉渣有抗蚀性,用途广泛,是生产量的一类耐火材料。
可塑性是指耐火材料与结合剂、稀释剂调制到规定稠度并揉搓成型后,钢包刚玉火泥当承受外力时,形状虽然改变但却不开裂的性能。一般说来,凡掺加了结合剂的耐火材料均具有一定的可塑性。耐火可塑料、捣打料、结合黏土或掺有某些结合剂的物料,具有较明显的可塑性质,但用机械压制的半干成型制品的可塑性极差。钢包刚玉火泥加工耐火砖砌筑需要在常温及高温下都具有一定黏合力的材料,故通常使用耐火泥浆。硅质、黏土质、高铝质、镁质耐火泥浆,在常温下,通过分子间力,实现耐火材料制品之间的粘合。在高温环境中,由于烧结作用,则可实现陶瓷结合。为了能再较低温度下实现陶瓷结合,可以在泥浆中要掺加一些促烧结。
半干法喷补是将耐火集料、结合剂、添加剂等组成的混合料,通过喷枪化端的水环孔眼与水混合,并由压缩空气喷射到喷补面上的一种方法,水的用量可根据喷补情况随时调整,一般波动在10?20%之间,这比湿法喷补用水量要低得多。因此,喷补层体积密度大,收缩较小,可获得较厚的喷补层,耐用性较好,但回弹量稍高于湿法,该喷补方法采用比较普遍。火焰喷补是用压缩氧气把耐火集料,助熔剂或发热剂等混合料输送至喷嘴,用高热值燃料与其混合燃烧,瞬间把耐火集料颗粒表面加热至熔融或半熔融状态。
多粒级物料筛分设备的选用与布置耐火材料生产中常用的筛分设备为二层筛或三层筛。电炉喷补料布置型式按前面介绍的平行或垂直布置即可。但是随着耐火材料行业技术的不断发展,对耐火材料的要求提高,在实际生产中必须采用更多的粒级配料以求提高制品的理化指标,这就要求应用四层或更多层的筛分设备。生产实践证明,四层筛若一体布置其筛分效率较低,为此可采用两台双层筛串联的布置形式,这种分体式结构的筛分效率有较大提高。