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《复合相刚玉颗粒构成对出铁沟浇注料抗热震稳定性的改善》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、复合相刚玉颗粒构成对出铁沟浇注料抗热震稳定性的改善第40卷第3期322007年6月江苏陶瓷JiangsuCeramicsVo1.40,No.3June,2007复合相刚玉颗粒构成对出铁沟浇注料抗热震稳定性的改善江泓.童胜利(无锡市宝室时火材料有限公司,宜兴214207)摘要根据本文中的机理A(引入热膨胀系数失配的第二相)机理B(引进热膨胀系数小的第二相),通过引入热膨胀系数不同的第二,三相形成复合相剐玉颗粒构成,使出铁沟浇注料抗热震稳定性得到改善.关键词复合相剐玉颗粒构成;热膨胀系数;抗热震稳定性;改善UH舌高炉出铁口的开闭作业,使得出铁沟系统耐火材料始终处于反复的加热,冷却环境中
2、,而出铁沟的使用周期通常达数周甚至数月,致使沟衬产生开裂,龟裂.并逐渐扩展诱发渗透而最终导致剥落,毁坏.因此,针对改善出铁沟系统耐火材料的抗热震稳定性,特别是要求极为苛刻主出铁沟上沿的渣线浇注料的抗热震稳定性,中外学者从提高材料的导热系数,降低热膨胀系数,缩小整个温度区域的强度差,提高体积稳定性和抗侵蚀性能等方面人手开展了大量的研究工作,并取得了一定的效果.本工作是在此基础上,通过出铁沟浇注料颗粒部分的复合相构成探索,以求得主出铁沟渣线浇注料的抗热震稳定性进一步改善,最终提高出铁沟的使用寿命.1试验目前国内大,中型高炉主出铁沟浇注料一般均为A120,一SiC—C系材质,其中骨料通常
3、使用刚玉颗粒.刚玉具有良好的耐磨性,高温性能以及对熔铁良好的抗蚀性,但其热膨胀系数较高,抗热震稳定性差是其致命缺点.为保证颗粒部分的高温性和耐磨耐蚀性,试验依然选择刚玉颗粒,但其是化学组成相当的由不同工艺制造的刚玉颗粒,通过取代和第二,第三相引入来判断抗热震稳定性改善效果.1.1原料试验原料有致密刚玉,板状刚玉,亚白刚玉,碳化硅,氧化铝微粉,氧化铝水泥,硅灰等,具体理化参数见右上表11.2试样的制备收稿日期:2007--01—16表1试验原料的化学成分(%)以刚玉和碳化硅颗粒为骨料,以碳化硅细粉,氧化铝微粉,氧化铝水泥,硅灰和外加剂等为基质料,按骨料:基质=74:26(重量比)的比
4、例配料.按确定的试验配比(见表2)进行配制并混和均匀,加水搅拌后,振动浇注成型为40mmx4Ommx160mm的试样,自然养护24h后脱模,放入烘箱中于110℃干燥24h后,取出待处理.表2试验配料组成l撑2#3#钟5#6#7眷致密刚玉亚白刚玉板状刚玉碳化硅氧化铝微粉氧化铝水泥硅灰外加剂1.3试验方法0一0—0一0一一铝83一铝一83镐一一0江泓等:复合相刚玉颗粒构成对出铁沟浇注料抗热震稳定性的改善经验交流33除刚玉骨料外的其它部分组分保持相同,分别进行骨料部分的致密刚玉,板状刚玉和亚白刚玉三种刚玉的单一,两两组合(1:1)和三者组合(1:1:1)共7组试验.由于A120,一SiC
5、—C体系材料本身具有比较好的抗热震稳定性,按传统的通过开裂和掉角的方法来判断其抗热震稳定性优劣,"冷—=热"循环次数不胜其多,所以确定的极限试验条件为:试条以1100~Cx3h热处理后,经"1100℃一冷水"1O次循环.通过抗折强度的损失率对比来进行判断.即抗折强度损失率越小则热震稳定性越好(表3).表3"1100~C;一冷水"1O次循环后抗折强度损失率(%)试样编号1#2#3#4#5#6#7#损失率69.65853.942.247.0.SO.130.5注:本试验材料的临界颗粒尺寸为1[2ram.2试验结果及其讨论2.1单一刚玉骨料对比单一刚玉骨料对比试验数据见图1.对比1#,2拌
6、,3#,从抗折强度损失率看,1#最大,2#次之,3#再最小.这说明相同条件下不同类型的刚玉骨料对浇注料的热震稳定性影响非常明显.101#2#34眷5#6#7#试样编号圉1不同刚玉颗粒及其复合对热曩稳定性能的影响试验结果表明.在用单一品种的刚玉颗粒所配制的浇注料中,抗热震稳定性优劣依次递减为:烧结板状刚玉基>电熔亚白刚玉基>电熔致密刚玉基三种刚玉骨料的基本特征如下:致密刚玉是以工业氧化铝为主原料.加入适量的还原剂,经电弧炉熔融,均化,提纯,再经冷凝而制得.由于工业氧化铝杂质含量极少.所以在电弧炉内化学反应发生很少,主要是Al2o,的熔化和Ot—Al20,的析晶长大过程【1
7、].致密刚玉结晶发育良好,主晶相为刚玉,晶体彼此嵌生,结构致密,晶粒大小均匀,通常为100—500~m,构成致密齿钉状镶嵌结构,晶体内有微量杂质包裹体及玻璃相[2t.亚白刚玉是通过强制冶炼特级或一级矾土而制得的,熔融时加入还原剂,沉降剂及脱碳剂.其理化性能与致密刚玉较为接近,主晶相为刚玉,呈不规则粒状,晶体尺寸一般在1-1.5mm,多为粒状镶嵌结构,晶间和晶内有少量的杂质矿物.与用工业氧化铝电熔的致密刚玉不同的是亚白刚玉晶粒较大.晶间及晶内的夹杂物品种不同,杂质含量较
