铸造浇注长效耐火材料的应用

■纪昌勇

铸造浇注长效耐火材料的应用

■纪昌勇

在铸造浇注过程中，浇包常用耐火材料，铸铁中一般采用硅砂粉、黏土和焦炭末混合材料，铸钢中一般采用硅砂粉和硼酸等材料混合。无论是在铸铁生产中，还是在铸钢生产中，使用时间都较短，打结包衬比较频繁，劳动环境非常差。如果是连续开炉生产，无论是浇包，还是过渡包，几乎是每天打结，最多不会超过两天，这不仅浪费大量的耐火材料，而且还造成浇包打结操作工每天都要重复同样的工作，浪费人力、物力。这些消失的耐火材料有的变成了废渣漂浮在金属液表面，甚至有的耐火材料随着进入到金属液内，因为耐火度不够就变成了金属液的一部分，随金属液浇注到型腔内，形成铸件渣孔缺陷。为了提高耐火材料的耐火度，延长使用寿命，提高金属液的纯净度，保证铸件的材质，我公司由原来以硅砂为主的耐火材料逐渐转变为以氧化铝为主的长效耐火材料，大幅提高了耐火材料的耐火度，延长了耐火材料的使用寿命。在铸铁浇包中，耐火材料中氧化铝含量在45%～90%，其余为二氧化硅，因为铸铁材料种类较多，其耐火温度差异较大，因此耐火温度在1605～1870℃范围不等，针对不同的铸铁材料选择不同的耐火材料，使用寿命也由原来每天都要检修提高到30天以上。这种长效耐火材料在铸铁用浇包中开始广泛应用，并在铸钢中用浇包也开始应用，其耐火材料中氧化铝含量现可达70%～95%，二氧化硅含量也基本降到了15%以下，其余成分为氧化镁，这种耐火材料耐火温度可达1650～1760℃，使用寿命也相应提高5倍以上。

随着耐火材料的不断发展，长效耐火材料应用也就越来越受到业内有关人员的关注。规范浇包的使用成为重点研究对像，如延长包衬寿命，提高铸件质量，减少劳动强度，提高综合效益，以及改善环境等。

具体浇包打结操作方法如图1所示。

因为长效耐火材料相对普通耐火材料的密度都要大，其保温效果也就相应较低，为了保证耐火材料的保温效果，一般情况在耐火材料与包体外壁之间增加一层保温层，更换耐火材料时一般不更换保温层，只是对损坏的部分进行修补。

长效耐火材料一般采用浇注料，也有采用不定形的塑性料，还有采用坩埚式成型耐火材料。图2是一个用普通耐火材料打结的15t浇包，图3是浇注现场，可见浇包口如果不及时清理，非常容易挂满渣。

图4是采用长效耐火材料打结的浇包使用情况，可见浇包壁非常光滑。

图1

图2

图3

图4

纪昌勇，山东时风（集团）有限责任公司铸造研究所。