影響炮泥質(zhì)量的因素有很多，主要有生產(chǎn)炮泥的原料、結(jié)合劑、外加劑和生產(chǎn)工藝等因素。
a 原料
制備炮泥的各種原料，直接影響炮泥的質(zhì)量，具體體現(xiàn)在以下三個方面：
(1) 原料的化學(xué)成分。炮泥所用的各種原料是影響炮泥質(zhì)量的因素之一，通常優(yōu)質(zhì)炮泥要求主要成分含量高，雜質(zhì)含量低。若雜質(zhì)含量高，易使炮泥在使用過程中形成低熔點化合物，降低炮泥的耐火度和高溫強度，影響炮泥的正常使用。許多廠家在炮泥質(zhì)量改進過程中，都將提高原料純度作為主要研究課題來對待，通過使用優(yōu)質(zhì)髙純原料來提高炮泥的質(zhì)量，如寶鋼研制的新型炮泥，就采用了高純剛玉，提高了原料中A1203的含量，使炮泥的抗侵蝕性能顯著提高，不但允許延長出鐵時間，而且降低了炮泥的單耗。
(2) 原料的顆粒組成。原料的粒度組成也是影響炮泥質(zhì)量的一個主要因素。研究認為組成炮泥的粗顆粒比例增加，可降低炮泥的擠出壓力，作業(yè)性好，加熱后氣孔率低，但粗顆粒超過一定比例，則出現(xiàn)相反的情況，加熱后強度降低。炮泥中原料的臨界粒度大，易使炮泥粗糙松散，黏結(jié)性差。目前的普遍做法是將原料的最大臨界粒度定為3mm。細粉粒度越小，越利于炮泥燒結(jié)，有助于提髙炮泥的性能。
(3) 原料的含水量。對無水炮泥而言，原料中帶入水分越多，其1500℃燒后的耐壓強度越低，這是由于水分蒸發(fā)時炮泥的組織疏松，氣孔率高，降低了炮泥的耐渣鐵滲透性。如果原料中的水分在出鐵前未完全排出，在開鐵口過程中易出現(xiàn)鐵口潮“放火箭”，危及人身安全。因此，許多廠家對炮泥原料水含量做了嚴格規(guī)定，有的則在炮泥制備前對焦炭和耐火泥進行烘干，以降低原料帶入過多水分對炮泥質(zhì)量造成不利影響。
b 結(jié)合劑
結(jié)合劑影響炮泥的低溫和高溫強度，對炮泥的質(zhì)量影響很大，傳統(tǒng)炮泥用水作結(jié)合劑，炮泥的高溫性能差。無水炮泥的結(jié)合劑主要有樹脂、焦油或兩者復(fù)合，有時配入瀝青和蒽油等，但由于許多廠家的焦油或蒽油中水分控制不好，降低了其使用性能。這些都是含碳的有機結(jié)合劑，對無水炮泥的堵口性起著決定性作用，同時可隨溫度升高而縮聚碳化，形成碳化網(wǎng)絡(luò)，提高炮泥的髙溫強度和潤濕角。
結(jié)合劑含量越高，則揮發(fā)分逸出越多，結(jié)構(gòu)疏松，氣孔大，強度下降，并伴隨著較大的收縮，而且早期軟化嚴重，很難保證在堵口初期有足夠的強度，導(dǎo)致拔炮時間延長，而且有漏鐵水的危險。若含量偏低，則炮泥經(jīng)泥炮打入鐵口后迅速固化燒結(jié)，強度高，氣孔率小，體積密度大，透氣性差。在加人膨脹劑的作用下，鐵口堵得過死，不易鉆鐵口，易損壞鉆頭，會影響正常冶煉生產(chǎn)流程的暢通。
日本研究人員分別采用煤焦油、低黏度樹脂、髙黏度樹脂和一種特殊的焦油瀝青型結(jié)合劑進行試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：特殊結(jié)合劑炮泥比煤焦油和樹脂炮泥有更髙的強度和較低的氣孔率，且在突然受熱期間形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);在突然受熱時，高黏度樹脂炮泥比低黏度的炮泥具有更高的強度和更低的氣孔率及較少的裂紋;侵蝕試驗中，抗鐵侵蝕性能最好的是煤焦油結(jié)合的炮泥，其下分別為高黏度樹脂、特殊結(jié)合劑、低黏度樹脂炮泥;樹脂炮泥和特殊結(jié)合劑炮泥硬化速率比煤焦油炮泥更大。
c 外加劑
外加劑的加人對炮泥質(zhì)量有極大的影響。為滿足煉鐵高爐對高質(zhì)量炮泥的需要，研制了不同外加劑。常見的外加劑有燒結(jié)劑、膨脹劑等，可有效地改善炮泥的質(zhì)量。近幾年，隨著人們對炮泥研究的深人，越來越多的非氧化物添加到炮泥中，對改善炮泥的性能起到了很好作用。除碳化硅外還有以下幾種：
(1)氮化硅。氮化硅的相對分子質(zhì)量為140.28,屬強共價鍵結(jié)合的化合物，具有線膨脹系數(shù)低，抗熱震性好，機械強度髙(能保持其強度到1200℃高溫不變)，自潤滑性好，耐高溫，耐腐蝕等特點。目前在冶金工業(yè)中應(yīng)用廣泛。炮泥中加入適量的氮化硅，可提高炮泥的抗渣鐵侵蝕性和抗河渣鐵沖刷性。
(2) 氮化硅結(jié)合碳化硅;氮化硅結(jié)合碳化硅由兩種耐高溫的化合物復(fù)合而成，具有耐高溫、抗氧化、抗熱震、耐酸堿侵蝕，抗金屬爐渣熔蝕等優(yōu)良性能。"炮泥添加氮化硅結(jié)合碳化硅，可以提高炮泥的高溫強度，降低出鐵次數(shù)，延長每次出鐵的時間。
(3) 氮化硅鐵;氮化硅鐵是氮化硅和鐵的混合物，通常這種混合物中含有75%~80%的Si3N4,12%~17%的Fe，游離的Si不大于1%。氮化硅鐵加入到炮泥中，在有Fe存在的條件下，1200℃以上，特別是在1400~1500℃,無論是A1203還是SiO2質(zhì)炮泥，其中Fe成為反應(yīng)媒體，使Si3N4與Fe和C相反應(yīng)，生成SiC強化基質(zhì)，同時生成N2和CO氣體,可防止爐渣侵入，減少爐渣的侵蝕作用。
d 生產(chǎn)工藝
從炮泥的配比設(shè)計到生產(chǎn)過程，再到使用前的保存，每一過程都對炮泥的質(zhì)量有影響。首先在生產(chǎn)前要確定合理的配比方案;其次在生產(chǎn)時要嚴格按照工藝操作規(guī)程進行,注意各種原料在碾制時的加料順序;濕碾時間要嚴格掌握，時間不能太短;碾制完成后炮泥的保存對使用性能也有很大影響，此時應(yīng)注意環(huán)境溫度的變化。夏天氣溫高，對有水炮泥要采取遮蓋等措施，在困料時免得水分蒸發(fā);冬天氣溫低，無水炮泥要加熱保存，以免炮泥冷凝成塊。
a 原料
制備炮泥的各種原料，直接影響炮泥的質(zhì)量，具體體現(xiàn)在以下三個方面：
(1) 原料的化學(xué)成分。炮泥所用的各種原料是影響炮泥質(zhì)量的因素之一，通常優(yōu)質(zhì)炮泥要求主要成分含量高，雜質(zhì)含量低。若雜質(zhì)含量高，易使炮泥在使用過程中形成低熔點化合物，降低炮泥的耐火度和高溫強度，影響炮泥的正常使用。許多廠家在炮泥質(zhì)量改進過程中，都將提高原料純度作為主要研究課題來對待，通過使用優(yōu)質(zhì)髙純原料來提高炮泥的質(zhì)量，如寶鋼研制的新型炮泥，就采用了高純剛玉，提高了原料中A1203的含量，使炮泥的抗侵蝕性能顯著提高，不但允許延長出鐵時間，而且降低了炮泥的單耗。
(2) 原料的顆粒組成。原料的粒度組成也是影響炮泥質(zhì)量的一個主要因素。研究認為組成炮泥的粗顆粒比例增加，可降低炮泥的擠出壓力，作業(yè)性好，加熱后氣孔率低，但粗顆粒超過一定比例，則出現(xiàn)相反的情況，加熱后強度降低。炮泥中原料的臨界粒度大，易使炮泥粗糙松散，黏結(jié)性差。目前的普遍做法是將原料的最大臨界粒度定為3mm。細粉粒度越小，越利于炮泥燒結(jié)，有助于提髙炮泥的性能。
(3) 原料的含水量。對無水炮泥而言，原料中帶入水分越多，其1500℃燒后的耐壓強度越低，這是由于水分蒸發(fā)時炮泥的組織疏松，氣孔率高，降低了炮泥的耐渣鐵滲透性。如果原料中的水分在出鐵前未完全排出，在開鐵口過程中易出現(xiàn)鐵口潮“放火箭”，危及人身安全。因此，許多廠家對炮泥原料水含量做了嚴格規(guī)定，有的則在炮泥制備前對焦炭和耐火泥進行烘干，以降低原料帶入過多水分對炮泥質(zhì)量造成不利影響。
b 結(jié)合劑
結(jié)合劑影響炮泥的低溫和高溫強度，對炮泥的質(zhì)量影響很大，傳統(tǒng)炮泥用水作結(jié)合劑，炮泥的高溫性能差。無水炮泥的結(jié)合劑主要有樹脂、焦油或兩者復(fù)合，有時配入瀝青和蒽油等，但由于許多廠家的焦油或蒽油中水分控制不好，降低了其使用性能。這些都是含碳的有機結(jié)合劑，對無水炮泥的堵口性起著決定性作用，同時可隨溫度升高而縮聚碳化，形成碳化網(wǎng)絡(luò)，提高炮泥的髙溫強度和潤濕角。
結(jié)合劑含量越高，則揮發(fā)分逸出越多，結(jié)構(gòu)疏松，氣孔大，強度下降，并伴隨著較大的收縮，而且早期軟化嚴重，很難保證在堵口初期有足夠的強度，導(dǎo)致拔炮時間延長，而且有漏鐵水的危險。若含量偏低，則炮泥經(jīng)泥炮打入鐵口后迅速固化燒結(jié)，強度高，氣孔率小，體積密度大，透氣性差。在加人膨脹劑的作用下，鐵口堵得過死，不易鉆鐵口，易損壞鉆頭，會影響正常冶煉生產(chǎn)流程的暢通。
日本研究人員分別采用煤焦油、低黏度樹脂、髙黏度樹脂和一種特殊的焦油瀝青型結(jié)合劑進行試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：特殊結(jié)合劑炮泥比煤焦油和樹脂炮泥有更髙的強度和較低的氣孔率，且在突然受熱期間形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu);在突然受熱時，高黏度樹脂炮泥比低黏度的炮泥具有更高的強度和更低的氣孔率及較少的裂紋;侵蝕試驗中，抗鐵侵蝕性能最好的是煤焦油結(jié)合的炮泥，其下分別為高黏度樹脂、特殊結(jié)合劑、低黏度樹脂炮泥;樹脂炮泥和特殊結(jié)合劑炮泥硬化速率比煤焦油炮泥更大。
c 外加劑
外加劑的加人對炮泥質(zhì)量有極大的影響。為滿足煉鐵高爐對高質(zhì)量炮泥的需要，研制了不同外加劑。常見的外加劑有燒結(jié)劑、膨脹劑等，可有效地改善炮泥的質(zhì)量。近幾年，隨著人們對炮泥研究的深人，越來越多的非氧化物添加到炮泥中，對改善炮泥的性能起到了很好作用。除碳化硅外還有以下幾種：
(1)氮化硅。氮化硅的相對分子質(zhì)量為140.28,屬強共價鍵結(jié)合的化合物，具有線膨脹系數(shù)低，抗熱震性好，機械強度髙(能保持其強度到1200℃高溫不變)，自潤滑性好，耐高溫，耐腐蝕等特點。目前在冶金工業(yè)中應(yīng)用廣泛。炮泥中加入適量的氮化硅，可提高炮泥的抗渣鐵侵蝕性和抗河渣鐵沖刷性。
(2) 氮化硅結(jié)合碳化硅;氮化硅結(jié)合碳化硅由兩種耐高溫的化合物復(fù)合而成，具有耐高溫、抗氧化、抗熱震、耐酸堿侵蝕，抗金屬爐渣熔蝕等優(yōu)良性能。"炮泥添加氮化硅結(jié)合碳化硅，可以提高炮泥的高溫強度，降低出鐵次數(shù)，延長每次出鐵的時間。
(3) 氮化硅鐵;氮化硅鐵是氮化硅和鐵的混合物，通常這種混合物中含有75%~80%的Si3N4,12%~17%的Fe，游離的Si不大于1%。氮化硅鐵加入到炮泥中，在有Fe存在的條件下，1200℃以上，特別是在1400~1500℃,無論是A1203還是SiO2質(zhì)炮泥，其中Fe成為反應(yīng)媒體，使Si3N4與Fe和C相反應(yīng)，生成SiC強化基質(zhì)，同時生成N2和CO氣體,可防止爐渣侵入，減少爐渣的侵蝕作用。
d 生產(chǎn)工藝
從炮泥的配比設(shè)計到生產(chǎn)過程，再到使用前的保存，每一過程都對炮泥的質(zhì)量有影響。首先在生產(chǎn)前要確定合理的配比方案;其次在生產(chǎn)時要嚴格按照工藝操作規(guī)程進行,注意各種原料在碾制時的加料順序;濕碾時間要嚴格掌握，時間不能太短;碾制完成后炮泥的保存對使用性能也有很大影響，此時應(yīng)注意環(huán)境溫度的變化。夏天氣溫高，對有水炮泥要采取遮蓋等措施，在困料時免得水分蒸發(fā);冬天氣溫低，無水炮泥要加熱保存，以免炮泥冷凝成塊。
