在钢铁冶炼及相关工业领域中,流钢砖作为关键耐火材料,承担着引导钢水流动、保护炉衬等重要功能。然而,流钢砖表面针孔问题时有发生,这不仅影响其外观质量,更可能对其使用性能和寿命产生负面影响。深入探究流钢砖表面针孔形成的原因,对于提高产品质量、保障工业生产稳定运行具有重要意义。
一、原料因素:杂质与配比失衡
流钢砖的原料质量是影响其表面质量的基础要素。原料中若含有过多的有机物、碳素、氧化铁、硫酸盐等杂质,在烧成过程中,这些杂质会在氧化阶段未能充分氧化分解。当进入还原和高温阶段时,它们又继续氧化分解,产生气体。由于气体逸出通道受阻,这些气体就会在流钢砖表面形成针孔。例如,原料中的碳酸盐(如石灰石)含量过高,在烧成时碳酸盐分解会逸出二氧化碳气体,若气体排出不畅,便会在砖体表面留下气孔。
此外,原料配比不合理也会导致针孔问题。如果各种原料的比例失调,可能会使砖体的气孔率变大。泥料颗粒偏粗、含水率偏高以及陈腐期短等情况,都会使坯体内部存在较多气孔。当上釉后,在焙烧过程中釉子熔融会被气孔吸收,从而形成针孔。
二、工艺操作:细节疏忽引发缺陷
1.注浆环节
注浆是流钢砖生产过程中的重要工序,注浆操作不当容易引发表面针孔问题。若注浆速度过快,空气无法充分排出,就会在砖体内部形成气泡。这些气泡在后续的烧成过程中难以完全消除,之后在表面表现为针孔。同时,泥浆温度过高也是一个常见问题,过热的泥浆容易发酸而失去水分,导致气泡不易排出,进而增加表面针孔的出现几率。
2.旋坯与模型处理
旋坯过程中,如果操作不精细,可能会使坯体表面不平整,存在微小凹凸。这些不平整处容易藏匿空气,在烧成时形成针孔。而注浆模型的状态对流钢砖质量也有着直接影响。模型过干时,吸水速度快,会使泥浆中的水分迅速被吸收,导致气体排出不畅,形成釉面针孔;模型过湿则吸收水分过慢,同样不利于气体的排出,也会引发针孔问题。一般来说,模型需要保持5%-6%的水分较为合适。
3.磨坯与洗水环节
坯体磨坯不完全是一个容易被忽视的问题。如果磨坯不完全,坯体表面会残留有机杂质尘。在烧成过程中,这些杂质会燃烧或分解,产生气体,从而形成釉面针孔。此外,洗水操作也至关重要。若在坯体上釉前,坯体过于干燥、过热,洗水时又不能将坯面润湿均匀,会导致釉不能被坯体均匀地吸收,容易封闭气体,之后出现针孔。
三、烧成控制:温度与气氛的准确把握
烧成是流钢砖生产的关键环节,温度和气氛的控制直接影响到砖体的质量。在烧成前期,主要是排除坯体中的大部分气体、水和有机物杂质。如果面枪开启过多过早,釉料会过早熔融,产生高温粘度。过早熔融的釉料就像一层有黏性的胶质,会阻碍气体的排出。当釉面已经开始封闭,但坯体还在排气时,就会形成针孔。
同时,烧成温度和曲线的设置也十分关键。烧成温度不够,釉料无法充分流平,会导致表面不平整,容易出现针孔。烧成前温过低、烧成曲线过陡,会使坯体杂质氧化不完全,在高温时杂质冲出釉面,也会造成针孔。此外,烧成过程中低温火焰不清、燃烧不充分,会造成碳素沉积。在高温时,随着过剩空气系数的增长,碳素被烧掉,从而留下针孔。
流钢砖表面针孔的形成是原料、工艺操作和烧成控制等多方面因素共同作用的结果。只有从原料把控、工艺优化和烧成准确控制等方面入手,才能有效减少流钢砖表面针孔的出现,提高产品质量,满足工业生产的需求。