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环保型无水炮泥的环保性主要体现在结合剂的选择上,现有的环保型无水炮泥结合剂大部分使用的是煤焦油或者蒽油及沥青,这些结合剂大部分属于复杂的稠环芳香烃类物质,在高温下极易散发异味、黄色烟雾和有机致癌物,对环境及人体身心健康影响较大。为了改善环保型无水炮泥在应用过程中对人体身心健康及环境的不利因素,研究者已经开始研究利用酚醛树脂或者改性酚醛树脂作为环保型无水炮泥的结合剂。但树脂型环保型无水炮泥也有其自身的缺陷,如硬化快、不易延长铁口深度等,目前国外已开发出新型炮泥结合剂,如日本新日铁研究的一种炮泥结合剂、德国CARBORES T60 炮泥专用含碳树脂结合剂,但上述两种结合剂售价比较高,对炮泥的成本控制不利。
无水炮泥强度高,而且维持高炉炉况稳定(铁口深度、出铁时间波动、全风堵口率等)具有重要的意义,从而使高炉有增产的基础。抗渣性能强。无水炮泥单耗低,一般为有水炮泥的五分之一。
环保型无水炮泥有一定膨胀性能。具有合适的气孔率和强度,能适应超过2000m。之大型高炉使用。国内高炉均使用焦油结合型炮泥,均是基于成本上考虑。这种炮泥的结合焦油,一经受热释放出大量的苯并芘,是一种极强的致癌物质,对环境和工作人员身体极为有害,因此创新无毒、廉价的结合剂是当务之急。
一般情况下使用环保型无水炮泥后,铁口的孔径较使用有水炮泥时孔径小,同样的压力下,用环保型无水炮泥,能充分保证高炉出净渣铁,使炉缸空间大、活跃,促进了炉况的顺行,并有利于强化冶炼,提高管理生铁产量。
环保型无水炮泥在800℃温度梯度下的耐压强度和抗折强度低。800 ℃中温烧成后炮泥的显微结构发生了变化,无水炮泥温度的强度降低主要是由沥青、焦油的变化引起的,同时黏土的主要矿物为高岭石,因此黏土的加热变化即高岭石的加热变化以及高岭石与杂质矿物之间发生的理化反应过程。由于环保型无水炮泥在压炮时须有较好的可塑性,而使用过程中又需要有良好的抗冲刷及抗侵蚀性能,因此,无水炮泥中焦油的加入量应有严格的控制范围,通常在12%~25%。为进一步提高铁口孔道炮泥的整体强度,可对炮泥原料高铝土进行二次煅烧。
无水炮泥开口时钻头直径的选择直接的决定了出铁速度和出铁时间,也影响渣铁对炉缸内衬的侵蚀。一般认为每天出铁12次左右合适,发现环保型无水泡泥烧结性略差、有潮铁口时,采用先开一段、烘一会铁口后再开,或者铁口外面用大钻头、里面用小钻头,都可以缓解出铁初期的喷溅现象。
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