因為熱風爐砌體容易破損,所以對熱風爐用耐火材料越來越注重其抗蠕變性能。隨著高爐冶煉的強化,高爐的熱風溫度也不斷提高,高溫度區(頂部)達1 450℃以上,對高鋁耐火澆注料的高溫蠕變性能、熱震穩定性能、荷重軟化溫度均提出了更高的要求。對耐火澆注料高鋁配方進行調整實驗,如下結果:
因為密度的差異在高溫下紅柱石相變為莫來石時,必然產生膨脹效應,由此可使用紅柱石作為添加劑;基質中引入金屬硅優化澆注料的基質組成,可減少收縮,提高產品的耐高溫性,使澆注料具有優良的抗高溫蠕變性能、熱震穩定性能、荷重軟化溫度高的性能。
澆注料以88倒焰窯高鋁料為骨料,88高鋁細粉為細粉,引入α-Al2O3微粉、硅微粉和某種微粉等原料,加入適當比例的減水劑,通過調整澆注料膨脹添加劑的類型和加入量,優化澆注料的基質組成,使高鋁澆注具有優良的高溫蠕變性能、熱震穩定性能、荷重軟化溫度。骨料和粉料指標如下:
GAL-88:Al2O3≥88%;Fe2O3≤1.5%;TiO2≤4.0%;CaO+MgO≤0.4%;K2O+Na2O≤0.4%;體積密度≥3.15 g/cm3;吸水率≤4%。
通常選用膨脹劑為金屬硅、藍晶石、紅柱石,三者在高鋁澆注料中均具有膨脹效果,其高溫性能如下:
榮盛耐材澆注料加入金屬硅在高溫時Si發生氧化、氮化及莫來石化反應,可顯著提高高鋁澆注料的抗蠕變性能。
第二藍晶石礦物在加熱過程中轉化為莫來石和SiO2的混合物,在這個轉化過程中,礦物伴隨著體積膨脹,并且形成良好的英來石針狀網絡,體積膨脹率16%~18%。當溫度降低時,體積變化很小,即系有不可逆性轉化產生的體積膨脹特性。
第三紅柱石屬于藍晶石族,在加熱轉化成莫來石的過程中,可以形成良好的莫來石網絡,體積膨脹約4%。這是一種不可逆的晶體轉化,一經轉化,則具有更高的耐火性能,耐火度可達1 800℃以上,且耐驟冷驟熱,機械強度大,抗熱沖擊力強,抗渣性強,荷重轉化點高,并具有榮盛耐材的化學穩定性。