中间包耐火喷涂料中结合剂和添加剂的选择
发布日期： 2017-11-11 00:00:00 阅读量（642） 作者：作为中间包用碱性耐火喷涂料的结合剂、曾经应用了硅酸盐(水玻璃)，磷酸盐(聚磷酸钠)，硫酸镁，复合磷酸盐以及高铝水泥和矾土水泥等。
水玻璃是中间包用碱性耐火喷涂料的传统结合剂。由于它相对比较便宜，而且来源容易，并具有结合力强的优点，因而获得了广泛应用。然而，由于它存在热包喷涂时粘附性能不理想，在高温下是以液相为媒介将材料粘结起来，喷涂层常常开裂，妨碍了其稳定使用。
以磷酸盐特别是复合磷酸盐作为碱性耐火喷涂料的结合剂时，能使喷涂层具有较低的热导率，较高的强度。特别是复合磷酸盐结合的MgO-CaO质耐火喷涂料是一种可靠的材料，采用少量的这种结合剂就能保证在从喷涂瞬间开始到使用结束为止的整个温度范围内都具有较高的强度而不产生低熔相。然而，当中间包采用磷酸盐作结合剂时，由于中间包工作衬在浇钢时所处的条件，存在钢水磷化问题。根据热力学计算，这种工作衬有可能造成钢水增磷达0.001%～0.002%。因而当浇铸磷含量要求甚低的钢种时，最好不要采用磷酸盐结合的工作衬。
以水泥，特别是以矾土水泥为碱性耐火喷涂料的结合剂时，由于喷涂料在使用过程中会生成大量的MgO-CaO-Al2O3-Fe2O3系低熔相，导致使用寿命低，因而通常不选用它们作为碱性耐火喷涂料的结合剂。
现在已经由研究结果和大量的使用经验得出，FS是中间包用碱性耐火喷涂料最理想的结合剂。
但是，当FS作为MgO-CaO质耐火喷涂料的结合剂时，由于在高温处理过程中生成2CaO·SiO2，并且在冷却时有可能转化为r- 2CaO·SiO2，引起体枳膨胀，致使喷涂层受到损坏，给使用带来了一定的复杂性。因为通常的中间包需要预热至900℃以上，该温度恰好处于由SiO2和CaO反应生成β-2CaO·SiO2的开始阶段。因此，从预热结束到送去浇钢期间任何能引起中间包工作衬冷却的原因都会导致其发生局部损毁。此外，如图4-10所示，当温度下降到850℃时，α’-2CaO·SiO2要转变为r-2CaO·SiO2，在675℃时，β- 2CaO·SiO2亦会转变为r- 2CaO·SiO2，并伴有很大的体积增加，导致结构破坏。所以，采用FS为结合剂的MgO-CaO质耐火喷涂料时，最好再加入适量稳定剂来适当阻止2CaO·SiO2的晶型转化。
为了获得性能好的碱性耐火喷涂料，除了正确选用优质结合剂之外，还应该适当选择保水剂、增塑剂、分散剂、防爆剂、硬化剂和反散凝剂等外加剂，调节碱性耐火喷涂料的保水性能、增塑程度、分散效果、防爆能力、硬化速度和反散凝作用，以优化其综合性能。
图1 SiO2相转变
为了降低碱性耐火喷涂层的热导率，增强中间包保温效果，可以通过配入各种纤维降低体积密度的方式来实规。在这种情况下，纤维的添加量可达约3%。当纤维仅用作防爆剂时，其添加虽应低于1%。当纤维为有机物时，在烘烤期间(800- 1100℃)已被烧掉(因为有机纤维一般都在130〜600℃烧掉了)，故不会吸氢，因而不会对钢水造成危害。
此外，也要考虑到纤维的加入数量和主原料的粒度组成应能控制线变化率在一定范围内，以利喷涂层与永久衬的脱高。
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