粘渣的形成有兩種方式:一是鐵水和熔渣直接跟其接觸的鐵水包澆注料互相融合, 彼此間發生反應, 最終融為一體, 導致化學性粘渣。這種方式的粘渣很難清理, 清理后耐材的壽命也隨之終結:二是因溫降導致的粘渣, 溫降是不可避免的, 它與鐵水包澆注料品質、鐵水包形狀、鐵水包周轉時間越快鐵水包所經過的工藝路線越簡單, 相應的鐵水包因溫降而形成的粘渣也就越少。所以要解決鐵水包粘渣問題, 就要控制化學性粘渣, 盡量減少物理性粘渣。因而所用澆注料的品質是影響粘渣的最重要因素
目前某鐵合金廠使用的高鋁質鐵水包澆注料指標
鐵水和熔渣與澆注料發生反應 , 導致化學性粘渣。根據 ASTM C401 -91 標準, Al2O3 -SiO2系澆注料中, CaO含量>2 .5的為傳統水泥結合澆注料, CaO 含量在 1.0%~ 2.5%的為低水泥澆注料, 而CaO 含量<1.0%的為超低水泥澆注料。CaO 含量越低, 出現液相的溫度越高, 耐火性能因而越高。現有澆注料的CaO含量為3.78%, 屬于傳統的高水泥含量的澆注料。這種料的液相出現溫度低, 約在 1300℃左右, 而鐵水和熔渣的溫度一般都>1300℃,這時界面很容易發生反應,如耐材中的組分特別是基質中的液相易與熔渣中的 CaO 、SiO2 、Fe2O3等反應形成Al2O3-SiO2-CaO-Fe2O3系低熔物,使得鐵水、熔渣和耐火材料熔為一體, 形成粘渣。以這種形式發生的粘渣十分牢固, 是非常難以清除的
物理性粘渣原因主要有兩點。
第一, 鐵水和熔渣因為溫度下降粘度增加而發生粘渣。這就要適當降低澆注料的導熱性。從檢測的報告中可看出現場所有料中Al2O3含量較高,而Al2O3的導熱系數比SiO 2 、莫來石(3Al2O3·2SiO2 )和 ZrO2高,易使鐵水和渣的溫度很快降低凝固,導致粘渣。另外, Al2O3含量高,也不利于材料的熱震穩定性。
第二, 鐵水和熔渣沿澆注料中孔洞的滲透。
為了防止由此而導致的粘渣, 要求澆注料在滿足施工性能的前提下加水量盡可能少, 因為加水量多,水在蒸發后留下氣孔或通道,易使鐵水和熔渣滲透進去,導致粘渣。現用料要加 17.38%的水才便于施工, 其加水量遠高于現代低水泥、超低水泥致密澆注料的加水量。
缺乏難以(yi)被渣(zha)濕(shi)潤(run)(run)(run)的(de)(de)組(zu)分(fen)。為(wei)了(le)防止粘(zhan)渣(zha),可(ke)引入熔(rong)渣(zha)難以(yi)濕(shi)潤(run)(run)(run)的(de)(de)組(zu)分(fen),從而減輕粘(zhan)渣(zha)。如氧化(hua)鋯(gao)或氧化(hua)鉻等都是(shi)難以(yi)濕(shi)潤(run)(run)(run)的(de)(de)組(zu)分(fen)。從化(hua)學分(fen)析中可(ke)以(yi)看(kan)(kan)出, 該料中沒有(you)檢測(ce)(ce)到熔(rong)渣(zha)以(yi)濕(shi)潤(run)(run)(run)的(de)(de)組(zu)分(fen)。物理性能中強(qiang)(qiang)度指標偏低。從檢測(ce)(ce)報(bao)告中可(ke)以(yi)看(kan)(kan)出, 該料的(de)(de)耐壓強(qiang)(qiang)度不高, 系加水量過(guo)高所致。可(ke)以(yi)預(yu)料, 該料的(de)(de)抗沖刷性不好(hao), 使渣(zha)過(guo)早的(de)(de)跟鐵水包澆注(zhu)料粘(zhan)成一體。現場鐵水包清(qing)理完渣(zha)后(hou),余下的(de)(de)澆注(zhu)料強(qiang)(qiang)度很少, 這也不利于(yu)清(qing)渣(zha)。換(huan)言之(zhi),清(qing)渣(zha)時, 由于(yu)機(ji)械作用, 對殘(can)襯的(de)(de)破壞(huai)嚴重, 使殘(can)襯的(de)(de)利用率下降。