根據(jù)推桿式鍛造加熱爐爐底工況，以及爐底工作環(huán)境;高溫耐磨澆注料的性能特點是強(qiáng)度高，中溫強(qiáng)度不下降反而顯著升高，耐磨性能好，顯氣孔率低，低熔點物質(zhì)少。因此，抗渣侵蝕性能強(qiáng)，熱震穩(wěn)定性能優(yōu)異，能滿足推桿式鍛造加熱爐的使用要求。著重介紹了高溫爐底材料的組成和基本性能。該材料在相當(dāng)寬的溫度區(qū)域內(nèi)具有很高的抗折強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、抗侵蝕能力、熱震穩(wěn)定性和高溫耐磨性能。
某廠現(xiàn)有5臺推桿式鍛造加熱爐(技術(shù)參數(shù)見表1)，用于車輛部件的鍛造加熱。在實際生產(chǎn)中，該設(shè)備存在爐底磨損嚴(yán)重，維修周期短的問題(一般僅3~5個月)，停產(chǎn)維修時間至少1個星期，不僅增加了生產(chǎn)成本，而且影響正常生產(chǎn)。該廠使用了我廠不定形高溫耐磨澆注料后，使用壽命達(dá)到了30個月以上，保證了正常生產(chǎn)，節(jié)約了生產(chǎn)成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，本文著重介紹了高溫耐磨爐底材料的組成和基本性能。
表1 推桿式鍛造加熱爐技術(shù)參數(shù)
1 推桿式鍛造加熱爐
推桿式鍛造加熱爐(見圖1)，通過爐端的氣動推桿將工件斷續(xù)地推入爐膛內(nèi)，爐膛分為加熱段和預(yù)熱段，爐氣溫度分別為1350℃和1000℃，工件通過互推依次由預(yù)熱段進(jìn)入加熱段，當(dāng)工件加熱到鍛打溫度(1300℃)時，即可出爐鍛打，此爐型與圓柱式鍛造加熱爐相比較，具有熱效率高、金屬燒損小、生產(chǎn)連續(xù)等優(yōu)點，但是因爐子是間歇式作業(yè)，且爐溫高，工件是互推進(jìn)入爐內(nèi)，工件與爐底的摩擦力大，爐內(nèi)溫度不均勻，因此，要求爐底材料在相當(dāng)寬的溫度區(qū)域內(nèi)具有很高的抗折強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、抗渣浸能力、熱震穩(wěn)定性和高溫耐磨性能。
圖1 推桿式燃?xì)饧訜釥t
2 問題的分析
該廠以前先后采用高鋁磚、鎂磚、鎂鉻磚、磷酸高鋁混凝土、作為爐底材料，都有高溫耐磨性能差、抗渣浸能力差的缺陷。采用磚砌爐底時，因爐子作業(yè)制度為間隙式，爐底單面受熱，磚的表面易剝落，形成階梯孔洞，摩擦阻力增大，造成工件進(jìn)爐困難。而進(jìn)一步磨損爐底、造成爐底報廢;磷酸高鋁混凝土中溫(<1100℃)耐壓強(qiáng)度高。但高溫時因有部分液相生成而使高溫耐磨性能低，爐底易磨成凹面而損毀。
3.高溫耐磨澆注料的基本組成
高溫耐磨澆注料由骨料、粉料、結(jié)合劑、超微粉以及外加劑組成，外加水量為5%~7%。
耐火骨料：在高溫耐磨澆注料中，耐火骨料起骨架作用，是其重要組成部分，耐火骨料一般不用破碎后的統(tǒng)料，而是采用多級顆粒級配，高溫耐磨澆注料選用白剛玉為骨料，粒度為8~0.088mm。
結(jié)合劑：結(jié)合劑采用燒結(jié)氧化鋁水泥。
超微粉：超微粉選用α-Al2O3，粒徑<5um。
外加劑：高溫耐磨澆注料的外加劑有分散劑和氧化鋁耐火纖。摻加適量的分散劑，可降低耐火澆注料的水用量，提高其流動性，從而改善澆注料的性能。氧化鋁纖維選用結(jié)晶質(zhì)纖維，由于其晶核的作用有利于二次莫來石的形成和發(fā)育，增強(qiáng)效果顯著。
外加水量：為保證拌和料和易性，用水量越少越好，使?jié)沧⒘嫌不螅瑲饪咨伲M織結(jié)構(gòu)致密。
4.高溫耐磨材料的基本性能
通過反復(fù)實驗，選擇出合理的優(yōu)化配比，選取了比較理想的外加劑，采用了合理的升溫曲線和燒結(jié)溫度，研制出了性能優(yōu)良的高溫耐磨澆注料。經(jīng)檢測，其性能指標(biāo)見表2。
表2 高溫耐磨澆注料的基本性能
5.結(jié)語
高溫耐磨澆注料的性能特點是強(qiáng)度高，中溫強(qiáng)度不下降反而顯著升高，耐磨性能好，顯氣孔率低，低熔點物質(zhì)少。因此，抗侵蝕性能強(qiáng)、熱震穩(wěn)定性能優(yōu)異，能滿足推桿式鍛造加熱爐的使用要求。