在鑄造生產(chǎn)中,往往對鐵水保溫覆蓋劑不夠重視。沿襲使用稻草灰作為鐵水保溫、集渣覆蓋材料,稻草灰結(jié)構(gòu)松散,粘結(jié)強(qiáng)度差,不易扒渣,不能起到有效擋渣作用,而且當(dāng)將稻草灰放到鐵水表面時,稻草灰會四處飛揚(yáng)、污染作業(yè)環(huán)境、給操作工人健康帶來了不利影響。采用稻草灰,珍珠巖作鋼(鐵)水覆蓋劑已為人們所熟悉。筆者在某鄉(xiāng)辦鑄鋼廠協(xié)助工作時發(fā)現(xiàn),紅木炭塊也可作覆蓋劑。該鑄鋼廠采用木柴烘烤鋼水包,烘好后剩下許多未燃盡的木柴——紅木炭,我們把它用作明冒口的覆蓋劑取代稻草灰,效果很好,明顯改善了冒口補(bǔ)縮作用,提高了鑄件質(zhì)量。

隨著鑄件產(chǎn)量在我國的逐年上升,對于鑄造覆蓋劑的用量也大幅度提升,而珍珠巖覆蓋劑作為一種高效覆蓋劑被廣泛使用。在珍珠巖覆蓋劑的使用性能中,其膨脹性能占主導(dǎo)作用,因此對于珍珠巖覆蓋劑的膨脹性能的研究具有十分重要的意義。珍珠巖膨脹的內(nèi)在動力是存在于其內(nèi)部的水,只有適當(dāng)?shù)暮坎庞欣谡渲閹r的膨脹,過多或過少均不利于其膨脹,而在珍珠巖原礦中存在過多的水,于是有必要通過預(yù)處理工藝除去珍珠巖原礦中多余的水。本文先通過正交實(shí)驗(yàn)探討了在預(yù)處理過程中預(yù)熱溫度、預(yù)熱時間和篩分粒度三個主要因素對于珍珠巖終膨脹倍數(shù)影響程度的大小,結(jié)果顯示篩分粒度和預(yù)熱溫度影響為顯著,預(yù)熱時間其次,三者之間的交互作用影響不大;通過單因素實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定了本實(shí)驗(yàn)條件下的預(yù)處理工藝參數(shù):預(yù)熱溫度750℃,預(yù)熱時間10s,篩分粒度0.9mm～1.7mm。之后,進(jìn)一步從水的作用機(jī)制、微孔作用機(jī)制和粘度作用機(jī)制三個方面來說明珍珠巖膨化性能。其中,在水的作用機(jī)制中,用DTA差熱分析及付里葉紅外光譜FTIR的方法探討了珍珠巖原礦中水的存在形式,得出在珍珠巖中,含少量結(jié)晶水,可忽略。水主要存在形式是裂隙水和包裹在玻璃質(zhì)中的結(jié)構(gòu)水,結(jié)構(gòu)水

將工業(yè)廢棄物進(jìn)行二次綜合利用,開發(fā)高附加值產(chǎn)品的研究,是目前國內(nèi)外普遍關(guān)注的前沿課題。本研究結(jié)合高爐渣和白云石尾礦的物理化學(xué)性質(zhì),進(jìn)行了利用此兩種工業(yè)廢棄物配制堿性中間包覆蓋劑的研究。本研究以Ca O-Si O2-Mg O-Al2O3相圖和熱力學(xué)等知識為基礎(chǔ),進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)室研究,對中間包覆蓋劑的各成分配比進(jìn)行優(yōu)化。確定的配比方案為:Mg O=15%、Ca O=38.18%、Si O2=31.82%,Al2O3和其他為15%(包括不低于5%的Ca F2),R=1.67。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了覆蓋劑的實(shí)際配料,原料選用了某鋼鐵企業(yè)的高爐渣和經(jīng)煅燒去除CO2的某礦山白云石尾礦為基料,輔料選用膨脹珍珠巖和螢石。配制得到的堿性中間包覆蓋劑兩種工業(yè)廢棄物的總占比高達(dá)89.61%。按照實(shí)際配料方案生產(chǎn)覆蓋劑,并對其保溫性能進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)。與另一種成熟的堿性中間包覆蓋劑相比,使用工業(yè)廢棄物配置的覆蓋劑在中間包鋼水保溫性能上無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,可進(jìn)行實(shí)際工業(yè)應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)制品制備和生產(chǎn)成本要相對更加低廉,在性能相同的情況下比其他中間包覆蓋劑更有優(yōu)勢。

處理球墨鑄鐵時,用珍珠巖原礦粉作鐵水的覆蓋劑已被越來越多的鑄造車間所使用,但不能令人滿意的是,使用珍珠巖原礦粉極易粘包,在一定程度上影響了鐵水的球化效果。近來我們通過實(shí)驗(yàn),找到了一種防止珍珠巖粘包的辦法,具體做法是,在爐前球化處理時,每隔1～2包后,將稀土鎂合金放傳統(tǒng)的草木灰鐵水覆蓋劑在使用過程中,爐前煙塵很大,工作環(huán)境極為惡劣。聚渣、擋渣效果也不理想。珍珠巖鐵水覆蓋劑,雖改善了爐前工作環(huán)境,但粘包掛渣相當(dāng)嚴(yán)重,給清理修復(fù)工作帶來困難。在生產(chǎn)實(shí)踐中,我們將珍珠巖和沖天爐煙塵進(jìn)行混合處理,研制成了混合型珍珠巖-煙塵鐵水覆蓋劑,取得了聚渣、擋渣、保溫、遮光、環(huán)境污染少、粘包掛渣輕等綜合效果。