矾土水泥浇注料在炉盖上的使用短板

炉盖漏水造成化渣炉频繁热停，使冶炼难以顺利进行。其主要原因是，作为炉盖保护层的普通浇注料Al2O3含量低，耐火性能差，经不住高温辐射以及高碱度熔渣的侵蚀，当炉盖失去保护层，水冷炉盖暴露在高温辐射之下，局部熔化或开焊而漏水。平均每3天要换一次炉盖，每次换炉盖平均热停达14小时，每次热停少生产5～6 炉铬铁。因此炉盖漏水问题就成了主要问题。

化渣电炉炉盖原来由钢板作隔板的水冷炉盖加上耐火浇注料两部分组成，耐火浇注料主要起水冷系统的隔热保护作用。浇注料保护层内表面由于受电极弧光和高温熔池的辐射，温度高达1300 ℃以上。据现场测试化渣炉出铁前电极三角区保护层内表面温度为1350 ℃,而化渣炉炉盖内表面温度达1300 ℃。这样高的环境温度，普通耐火浇注料是难以承受的，如果失去耐火材料的保护，加上原隔板式水冷炉盖水循环不畅，很容易使炉盖熔化及开焊漏水。

矾土水泥浇注料是最原始的耐火浇注料，没有科学的比例配比就简单的耐火水泥、耐火骨料和高铝细粉三种大类材料组成，由于价格便宜。以往的电炉盖保护层均使用这种低档材料。由于现场不具备养生、烘烤条件，浇注成型后放置2～3 天就上炉使用，寿命比较短，炉盖浇注料 2～3 天就开裂脱落，金属炉盖暴露在弧光之下很快漏水，被迫停炉。后来采取了一些改进措施，如施工时，由人工搅拌改成强力搅拌机混料搅拌;浇注时，由大铁锹拍打震动改成平板震动器振动捣实；养生期间由原来的3天改成 6～7天，再经渣罐加温烘烤24小时后上炉使用。采用这些措施后，虽然有一定效果，但运行3～5天后，炉盖中心区浇注料就逐渐脱落，金属炉盖失去保护，造成漏水，使用寿命仍只有5～10天。

为了提高炉盖的使用寿命，通过介绍与耐火浇注料生产厂家郑州驹达新材料取得了联系，该厂有这方面的经验，同时也生产档次比较高的同类产品，于是双方达成攻关协议。首先在辐射温度最高的电炉炉盖中心区进行试验用该厂JDY-90 产品，即Al2O3 含量为90 %的棕刚玉低水泥浇注料制做电炉炉盖中心区的小炉盖，在生产中进行试用。攻关目标为；小炉盖寿命达到250炉次。棕刚玉低水泥浇注料小炉盖第1次试验于2022年11月24日浇注施工，养护及烘烤后，2023年1月27日投入使用，累计使用46天；第2个小炉盖于5 月17日开始，连续使用30天；第3个小炉盖从6月15日开始连续使用30 天左右。从 3 次棕刚玉低水泥浇注料小炉盖的试用情况来看，效果比较明显，炉盖寿命由原来的 3～5 天提高到平均30天，达到了250 炉次的预定目标，解决了一道难题。

据介绍，低水泥耐火浇注料的关键在于选用合适的高效表面活性外加剂、超微细粉以及合理的骨料颗粒级配。浇注料中加入外加剂后，可以改变水泥的团粒结构，提高其胶结作用，显著降低水泥用量。作为分散促凝剂加入的微粉，可以使浇注料结构致密，气孔率低，从而大幅度提高材料本身的强度和耐侵蚀性能。因此 ,其水泥用量可由普通浇注料的15 %～20 %降低为4 %～5 %；用水量由10 %～15 %减少到5 %～6 %。

低水泥浇注料属不定型耐火材料 ,要在应用现场进行浇注成型 ,通过养护烘烤才能具备使用条件。从使用效果角度分析，它的质量不仅取决于其产品的质量 ,同时与施工、养护及烘烤质量密切相关。因此 ,在小炉盖低水泥耐火浇注料的试验过程中，要尽量创造条件 ,抓好施工、养护、烘烤这三个环节。