四机窑改浮法玻璃熔窑的结构与选材
作者：张志安，梁向荣
采用优质镁砂为主料、石灰质材料为辅料，选择适宜 的结合剂与复合外加剂，可制得具有洁净钢水能力和自解体性能的中间包涂料。
引言
中间包是钢水直接接触耐火材料的最后一个设备，中间包涂料的性能对钢坯质量的影响较大。因此，提高中间包涂料的性能，不仅可降低材料的消耗，更重要的是对钢坯质量的贡献。在全国钢铁企业以质量和品种兴厂的大方针下，提高中间包涂料的性能尤有必要。
1 实验
1.1 材料设计思路
中间包涂料在化学组成上可分为镁质涂料和镁钙质涂料。因镁钙涂料中的fCaO有净化钢水的作用，因而使用钙镁质涂料具有良好的效果。当钢水对纯净度的要求不是太严时，镁质涂料则物美价廉。镁质材料具有良好的抗侵蚀性能，以其为基材，外加适量的增塑剂、结合剂和添加剂，以改善其流动性、粘结性和强度，就可以得到具有特定性能的中间包涂料。镁钙质涂料是在镁质涂料的基础上，加入适量的石灰质材料制成的，涂料中引入CaO后，fCaO能捕捉钢水中的杂质形成渣，达到净化钢水的目的。另一方面，涂料中的CaO与渣液中的SiO2形成C2S和C3S。
生成的C2S在高温时为α型，随着温度下降变成中间稳定型α′型和低温型γ型。当发生α→γ晶型转变时，伴有12％的体积膨胀，这种巨大膨胀可造成粉化，而粉化作用又有利于拆除作业。
1.2 实验设计
原料采用高纯镁砂，细粉采用电熔镁粉。用正交法考察了钙的引入形式及用量、纤维加入量、缓凝剂类型及用量、C/S、稳定剂类型及用量、结合剂种类及用量、加水量等多种因素对材料性能的影响。根据现场经验，涂料性能应符合以下要求：
(1)涂料粘附性要好，不能出现流淌现象。
(2)烘干强度≮6MPa，烘干线变化在0～-1%之间；
(3)500～900℃的中温耐压强度应大于3MPa；
(4)烧结温度≮1400℃，1550℃烧后强度在8～15MPa之间，烧后线变化在-1%～-3％之间。 (5)用后拆除时，涂料残衬不出现粘包现象。
1.3 实验结果
实验表明，在制作性能优异的镁钙质涂料时，必须注意以下几点。
(1)控制C/S＝2.2～3，Al2O3＜2％为佳。
(2)C2S的稳定剂的加入量以0.3％为宜。
(3)钙质原料以中颗粒形式引入10%左右。
(4)缓凝剂可选用配位剂，如草酸、柠檬酸、酒石酸等。
(5)纤维的加入量以0.3%为宜。
(6)加水量应控制在17%～20%。
2 工业性试验
2.1 试验料的性能
运用以上实验结果，配制了理化指标如表1所示的涂料，并在中间包上进行了试验。
表1 中间包涂料的理化指标
2.2 施工性能及烘烤特性
将涂料涂在垂直的粘土砖墙面，涂层厚度为20mm。涂料粘附性好，无回落、渗水等不良现象。将涂料涂在粘土砖上，直接置于1000℃的炉内无爆裂现象，3h后观察没有裂纹。
2.3 试验结果
涂料采用人工涂抹的方法进行施工，每个包用料1.5t，包壁涂料厚度20～30mm，底部及渣线40～50mm，冲击区适当加厚。施工后的涂层，无回落、掉料、裂纹、渗水等不良现象。施工后，先自然干燥3h，再小火烘烤3h，然后大火烘烤。烘烤后没有爆裂，只有少许微裂纹。连浇13h后吊下空冷，当温度降低到400℃时，该涂料残衬出现粉化现象，吊出残钢即可带出残衬，没有发现粘包现象。剥下残衬观察，最薄处为11mm，侵蚀刚及涂层厚度的1/2。
3 结论
3.1 以中颗粒形式引入石灰质材料，可制作性能优异的镁钙质涂料。
3.2 添加0.3%的纤维，可使涂料的施工性能满足要求。
3.3 复合加入低温结合剂和中温结合剂，有利于提高涂料的使用性能。
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