炼钢转炉用投入型热态修补料

　　投入型热态修补料是利用人力或者废料溜槽以投入方式进行施工的混合料。修补对象几乎都是炼钢转炉。而作为特殊的情况，也曾报道过以酚醛树脂为结合剂的投入型修补料用于修补钢包包底的例子。
　　修补转炉的部位主要是炉底、装料侧炉壁和出钢侧炉壁等损耗部位。由于修补转炉的这些部位是在出钢后的热态中进行的，因此将这类修补料称为投入型热态修补料。
　　对转炉炉底、装料侧炉壁和出钢侧炉壁进行热态修补是保证转炉正常运转，提高炉子使用寿命的一项重要技术措施。
　　投入型热态修补料在炼钢转炉中的应用非常普遍，仅次于碱性喷补料，居修补料中的第2位以转炉为对象的投入型热态修补料，必须具备如下特点：
　　1、高温流动性好；
　　2、硬化时间短；
　　3、耐用性能高。
　　不论是水系或者是无水系投入型热态修补料，在高温初期都应当是流动性材料。水系投人型热态修补料主要是以含结晶水的磷酸盐为结合剂，加热则流动。无水系(碳系)投入型热态修补料是以沥青和树脂为结合剂，在高温下也都具有流动性。
　　系投入型热态修补料具有非常优异的流动性，其硬化时间相当短，但高温抗折强度却很低，附着强度也较低；相反，沥青结合的流动性较差，但高温抗折强度却很高；综合性能则以树脂结合的投入型热态修补料最好，实用结果表明，其耐用性也好。
　　下面列出几种转炉用典型的热态修补料。
　　1、磷酸盐结合的投入型热态修补料
　　在水系投入型热态修补料中，有用混练机等事前加水混练后装入袋内准备的混合料和利用含结晶水的结合剂结合的粉状混合料。这种投入型热态修补料主要用于修补转炉底部、装料侧炉壁和出钢侧炉壁，也用于修补炉子的头部区域。
　　尽管磷酸盐结合的投入型热态修补料在加热后流动性优异，对作业环境危害比较小，但因其高温强度和附着强度都比较低，因而难以延长炉子的使用寿命。现在已经很少使用。
　　2、沥青结合的投入型热态修补料
　　为了克服以焦油／沥青为结合剂的投入型热态修补料在混合时为泥料状、冷却就固化为团块状材料的缺点，将焦油／沥青结合剂改为粉状沥青结合剂后材料就变为粉状。为了提高抗蚀性则向混合料中配加炭素，其碳源可以添加石墨，也可以配人一定数量废镁碳砖。这样生产的沥青-镁砂-碳质投入型热态修补料具有在高温下扩展性高，耐用性优异等特点。然而，它仍然存在硬化时间长的问题。因此，在以粉状沥青为结合剂生产投入型热态修补料时，应当主要致力于解决硬化时间问题，使之具有高结合强度和快硬的特点。
　　应当指出，沥青类型对投入型热态修补料的流动性和硬化性是有影响的。
　　3、树脂结合的投入型热态修补料
　　以沥青为结合剂的投入型热态修补料的高温流动性较好，耐用性也比较好，但其硬化时间仍然较长，而且发烟非常激烈，对环境有危害，因而仍然需要进一步改进。
　　理想的投入型热态修补料投入炉内即能流动，利用炉子已有的潜热即可直接硬化。当采用树脂作为结合剂时就可满足这些要求。
　　采用液体热塑性酚醛树脂为结合剂生产MgO-C质投入型热态修补料时，经混练即成为泥料状。但它比原来以焦油／沥青为结合剂的投入型热态修补料柔软，所以投入炉内之后，就会立刻流动扩展，从而增加了受热面积，缩短了硬化时间。当采用平均分子量大的酚醛树脂，并添加能溶解该树脂的低沸点有机溶剂，就能进一步缩短硬化时间。
　　应用这种修补料的前提是能人为地控制炉内潜热，以满足其流动性和硬化性的要求。
　　虽然，试验研究的结果已经表明，含有不同粘度的酚醛清漆与酚醛树脂结合的M扣《质投入型热态修补料，其高温流动值依常温流动值而定，但不能超过一定的范围。否则，就会产生偏析现象。不过，这一缺点可以通过加入流动抗聚化剂而得到解决。
　　从作业环境方面来看，该混合料发烟明显减少了，因而比沥青材料要好。
　　由此可见，酚醛树脂结合的投入型热态修补料的硬化时间短，发烟少，耐用性好。但是，正因为它具有快硬的特点，如果应用炉子的壁面温度高时，却会带来高温流动性不好的问题，或者在修补厚度过大时，由于仅表面硬化，而未硬化部分在炉子倾动时即会从施工体内部流出，从而导致出现修补效果差和浪费材料的问题。
　　因此，应该恰当选择用于树脂结合的投入型热态修补料内液体树脂中的熔剂种类和选用平均分子量大的树脂，才有可能设计出适合用户使用条件要求的材料。
　　通常，为了缩短树脂结合的投入型热态修补料的硬化时间，应选低沸点溶剂和高分子量树脂；为了提高高温流动性，则应选用高沸点溶剂和低分子量树脂。在设计树脂结合的投入型热态修补料时，应当根据具体操作条件权衡相应溶剂沸点和树脂分子量，从而设计出使用性能更好的树脂结合的投入型热态修补料。
    4 、沥青／树脂结合的投入型热态修补料
　　现在已经知道，只要使用的酚醛树脂是热塑性的，高温投入后的碳化，在沥青和酚醛树脂之间就没有本质的差别。然而，就价格而言，后者却比前者高得多。由于现在投入型热态修补工艺用于转炉炉底、装料侧炉壁和出钢侧炉壁，材料使用量大，因此在获得高生产率的同时，还需要降低成本，提高效益。根据成本／效益原则，采用酚醛树脂作为投入型热态修补料的结合剂，仍然值得研究。
　　基于这种情况，我们开发了一种以粉状沥青和固体粉状树脂(热固性)并用的结合系统，并以蒽油为润湿剂，同时添加流化剂的投入型热态修补料(粉状混合料)。这种材料具有流动性、扩展性好，粘结强度大，而且成本也比较适中，并具有较高的耐用性。这种混合料已经推广应用。