我國(guó)高爐出鐵溝過(guò)去一般用黏土熟料、焦粒、軟質(zhì)黏土和焦油瀝青搗制而成，通鐵量少，修補(bǔ)頻繁，勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染環(huán)境；后來(lái)，采用Al2O3-SiC-C質(zhì)搗打料，通鐵量顯著提高，但勞動(dòng)強(qiáng)度大；到80年代后期，開(kāi)發(fā)了Al2O3-SiC-C質(zhì)超低水泥耐火澆注料。該類澆注料一般用致密白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉、優(yōu)質(zhì)高鋁熟料、碳化硅和鱗片石墨等材料，再摻加超微粉結(jié)合劑和外加劑配制而成。一般高中檔產(chǎn)品適用于大、中型高爐出鐵溝，中低檔產(chǎn)品則適用于中、小型高爐出鐵溝或渣溝。

    隨著鋼鐵治金行業(yè)的不斷發(fā)展，大型高爐日益增多及強(qiáng)化，鐵水溫度不斷增高，出鐵量增加，而鐵溝用耐火材料使用條件日益苛刻。近幾年國(guó)外對(duì)自流澆注料研究較多，開(kāi)發(fā)了Al2O3-SiC-C質(zhì)自流澆注料，并在一些大型高爐的鐵溝使用獲得了成功，鐵溝主溝前端由于鐵水流速較快并且發(fā)生渦流沖刷，侵蝕較嚴(yán)重，損毀較快。除采取局部噴補(bǔ)外，也可用澆注料對(duì)這段進(jìn)行修補(bǔ)。由于修補(bǔ)時(shí)模具與殘余鐵溝間縫隙小、形狀不規(guī)整，振動(dòng)施工比較因難，而采用流動(dòng)性較好的自流澆注料來(lái)修補(bǔ)就可以比較好地解決這個(gè)問(wèn)題。

    自流澆注料是根據(jù)流變學(xué)原理開(kāi)發(fā)而成，它依靠本身的自重和位能差產(chǎn)生自流而達(dá)到脫氣、攤平和密實(shí)效果。鐵溝自流澆注料除滿足自流條件外，還應(yīng)滿足以下要求：①高溫強(qiáng)度高，耐沖刷、耐侵蝕、抗氧化；②熱震穩(wěn)定性好；③可快速烘烤不炸裂；④與殘襯結(jié)合牢固，不粘渣鐵；

    如何提高鐵溝自流澆注料的使用性能?

    提高鐵溝自流澆注料使用性能的措施主要有以下兩方面：

    1、使用復(fù)合超細(xì)粉

    添加復(fù)合超細(xì)粉不僅可以改善澆注料的自流性能，而且可以改善高溫使用性能。超細(xì)粉粒輕小，充填于澆注體中細(xì)小的空隙，減少了加水并且可以促進(jìn)燒結(jié)，這兩方面都可提高澆注料的致密度和高溫強(qiáng)度。另外，鐵溝料中的SiC是抗渣侵蝕的主要成分，它的粒度和加入量都對(duì)抗渣侵蝕性有直接影響。鐵溝料中加入SiC細(xì)粉，燒后表面形成一層玻璃態(tài)物質(zhì)，阻止了內(nèi)部氧化，但SiC細(xì)粉比顆粒容易氧化，因此我們對(duì)SiC采用多級(jí)配料，使用一部分SiC超細(xì)粉，拉寬粒度范圍使氧化程度不一致，相互制約，從而達(dá)到組織致密延緩內(nèi)部氧化，提高抗渣侵蝕性的目的。另外SiC的加入量并非越多越好，應(yīng)有一定范圍?？傊?，自流澆注料中加入復(fù)合超細(xì)粉，一方面要考慮澆注料的自流性，另一方面要要考慮澆注料最終的使用性能，二者之間要綜合平衡。

    2、改善澆注料的抗爆裂性

    鐵溝自流澆注料是一種低水泥澆注料，由于要自流，細(xì)粉量相對(duì)較多，尤其超細(xì)粉的使用，使?jié)沧⒘系目贡研杂葹橹匾?。改善抗爆裂性的可行的辦法主要是添加金屬鋁粉和有機(jī)纖維，添加有機(jī)纖維要求纖維的熔點(diǎn)要低，必須在爆裂溫度之前熔化，在澆注料內(nèi)部形成微小通道，以利水汽排出。另外，要求纖維的直徑要小，加入量盡可能少，以免影響澆注料的強(qiáng)度。加入金屬鋁粉，是依靠A+3H2O→A(OH)+32H反應(yīng)生成比提高澆注料的透氣度，從而改善抗爆裂性。金屬鋁粉的細(xì)度、活性和養(yǎng)護(hù)溫度都對(duì)反應(yīng)速度有影響。鋁粉的加入量也有一定的范圍，量過(guò)多會(huì)造成膨脹，破壞澆注料結(jié)構(gòu)。我們選擇了一種合適的抗爆裂添加劑，使抗爆裂溫度≥500℃。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，抗爆裂溫度≥400C即可滿足一般烘烤要求。

    此外，鐵溝自流澆注料中細(xì)粉含量比較高，其高溫使用時(shí)的線收縮也不容忽視，這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)添加適量的膨脹劑來(lái)解決，膨脹劑在高溫下發(fā)生體積膨脹抵消燒結(jié)收縮使自流澆注料在高溫下仍能保持良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。