Al_(2) O_(3)-MgAl_(2) O_(4)复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响

为研究Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响,在基质中添加与不添加尖晶石细粉的2种情况下,分别以板状刚玉骨料和Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料制备了刚玉-尖晶石浇注料。先利用FactSage反应热力学软件计算了1600℃时板状刚玉和Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料与熔渣之间的反应热力学,并采用浸泡法研究了2种骨料的抗渣性能,再采用静态坩埚法研究了2种骨料对浇注料抗渣性能的影响。结果表明:与板状刚玉骨料相比,Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料侵蚀层中的裂纹细而少,遭受熔渣侵蚀后不易剥落,其过渡层中既有CA 6相也有尖晶石相,而且尖晶石相中固溶有Fe、Mn元素,该骨料不仅通过形成CA 6层来阻挡熔渣侵蚀,而且通过尖晶石吸收熔渣中FeO、MnO等物质而降低熔渣的黏度,进而起到抵抗熔渣侵蚀的作用。由Al_(2)O_(3)-MgAl_(2)O_(4)复相骨料替代板状刚玉骨料,浇注料试样的侵蚀和渗透面积百分率均有所降低,尤其在基质和骨料中同时引入尖晶石可更加有效地提高刚玉-尖晶石浇注料的抗渣性能。

CA_(6)细粉加入量对钢包永久衬用Al_(2)O_(3)-CaO系隔热浇注料抗渣性能的影响

为提高钢包周转过程中的保温性能,钢水冶炼过程常使用保温隔热材料以适应连铸钢水温度的变化,满足炉外精炼和连铸工艺需求。本文选用六铝酸钙(CA6)、97电熔镁砂、氧化铝微粉、白刚玉等为原料,纯铝酸盐水泥为主要结合剂,加入PC60减水剂和有机纤维,制备出用于钢包永久衬的隔热浇注料。探究了CA_(6)细粉加入量对隔热浇注料抗渣性能的影响。试验结果表明:1100℃煅烧后主要有颗粒状的CA_(2)生成,同时在基质内有大量片状的CA_(6);当煅烧温度升至1500℃,试样中的CA_(2)完全转化成了CA_(6),在试样内部仅检测出Al2O3和CA_(6)的特征峰;随着CA_(6)加入量的增加,试样的常温抗折强度和耐压强度呈现先上升后下降的趋势;同时,试样的导热系数呈现下降的趋势;当添加质量分数为10%CA_(6)时,试样的抗渣侵蚀性能较佳。

RH真空炉衬用无铬耐火材料抗渣性能的研究

对镁锆质、镁尖晶石质、镁尖晶石钛质和镁尖晶石锆质4种典型的无铬耐火材料的抗渣侵蚀性能进行了研究,并与RH真空炉下部槽用镁铬砖进行了对比。结果表明:炉渣对耐火材料的侵蚀主要是通过炉渣中铁氧化物、CaO、SiO2和MnO向材料内部扩散而产生的侵蚀反应造成的。镁锆质材料中的ZrO2吸收炉渣中的CaO生成高耐火性能的CaO.ZrO,使镁锆材料较其他3种MgO基无铬耐火材料具有更优良的抗炉渣侵蚀性。

不同组成尖晶石对MgO-尖晶石浇注料抗渣性能的影响

采用静态坩埚法和动态回转法研究了不同组成尖晶石对MgO 尖晶石浇注料抗渣性能的影响 ,并采用扫描电镜和能谱分析测定了渣蚀残样中尖晶石的存在形式和化学组成。结果表明 ,在基质组成相同的情况下 ,添加富铝尖晶石的浇注料在加热过程中可生成较多的原位生成尖晶石 ,原位生成尖晶石吸收渣中Fe2 O3 、CaO能力是合成尖晶石的 3～ 5倍 。

基质对刚玉透气砖抗渣性能的影响

透气砖在使用过程中 ,由于渣的渗透和侵蚀形成变质层 ,在热应力作用下变质层剥落影响使用寿命。研究了不同基质体系对刚玉质透气砖抗渣性的影响 ,并探讨了其抗渣机理。在基质中添加Cr2 O3和尖晶石能显著提高其抗渣性。添加适量尖晶石效果最好 ,其原因是在与渣的反应层表面形成尖晶石致密层 ,阻止了渣的渗透。

MgO-SiC-C材料的抗渣性能研究

以电熔镁砂、碳化硅、鳞片石墨（w（C）〉97%）、铝粉（≤0.088mm,w（Al）〉98%）和硅粉（≤0.088mm,w（Si）〉98%）为主要原料,按w（电熔镁砂）=81%,w（SiC）=10%,w（鳞片石墨）=4%,w（铝粉＋硅粉）=5%的组成配料,以酚醛树脂为结合剂,压制成125mm×25mm×25mm的MgO-SiC-C试样,在220℃干燥24h后采用感应炉法进行了抗转炉终渣试验,并对抗渣试验后试样进行了XRD、SEM和EDAX分析。结果发现熔渣对MgO-SiC-C试样的侵蚀和渗透并不显著,试样的侵蚀速率为0.25~0.3mm·h-1;抗渣试验后试样原质层主要组成为MgO、SiC和MgO·Al2O3;在与熔渣接触后,SiC被氧化成SiO2,由此导致在试样和熔渣间形成一高粘度的液相反应层,有效地减轻了试样受熔渣渗透和侵蚀的程度,提高了试样的抗渣能力。

Si_3N_4加入量对Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料抗渣性能的影响

以棕刚玉、碳化硅、α-Al2O3微粉、白刚玉、硅微粉、97硅粉、Si3N4粉为主要原料,以高铝水泥为结合剂,制备了铁沟浇注料,研究了Si3N4加入量(质量分数分别为0、3%、6%、9%、12%)对试样抗渣性能的影响。结果表明:加入氮化硅的浇注料具有更优异的抗渣性能。抗渣机理为:一方面由于材料在烧结过程中Si3N4能部分保留下来,并生成了O'-Sialon,使得材料的抗渣性能增强;另一方面,材料在烧结过程中体积膨胀,减少了铁渣渗透的通道,也提高了材料的抗渣性能。

MgAlON-Al_2O_3复合材料的抗渣性能

采用坩埚法研究MgAlON-Al2O3系复合材料的抗渣性能,分析了复合材料的高温稳定性能和材料受渣侵蚀后的显微结构变化。研究结果表明,MgAlON的抗渣性能优于刚玉和刚玉-MgAlON系复合材料;同时在Mg-AlON-AlO系复合材料中,随着MgAlON含量增加,复合材料抗渣性能增加。

中间包镁质干式振动料抗渣性能研究

以粒度为3-1、≤1、≤0.088 mm的中档烧结镁砂为主要原料,按骨料与基质的质量比65 35配料,选用糖、硅酸钠为复合结合剂制备了镁质干式振动料试样。采用静态坩埚法研究了糖、硅酸钠加入量和添加剂（分别为铝矾土粉,α-A l2O3粉）对干式振动料抗渣性能的影响。结果表明：1）糖、硅酸钠复合加入对镁质干式振动料抗渣性能不利,糖和硅酸钠加入量（w）分别为4%和2%时相对最好;2）镁质干式振动料的渣蚀过程以渗透为主;引入高铝矾土粉和α-A l2O3粉均可与镁砂（MgO）高温下反应生成的尖晶石（MA）可以显著提高干式振动料的抗渣性能。

氮化硅对刚玉质高炉喷补料抗渣性能的影响

以板状刚玉为原料,纯铝酸钙水泥和SiO2微粉为结合剂,制成刚玉质高炉喷补料的坩埚试样,然后在还原气氛中于1550℃3h进行抗高炉渣的侵蚀试验,研究了氮化硅加入量(分别为0、5%和10%)对刚玉质高炉喷补料的抗渣侵蚀性能的影响,通过对侵蚀试样的微观分析,得出了渣侵蚀机理。结果表明:刚玉喷补料中不加氮化硅时,渣很容易侵蚀喷补料,而加入5%和10%的氮化硅后,改善了喷补料的抗渣渗透性,大大提高了其抗渣能力;氮化硅在喷补料基质中呈网状结构,这也是提高喷补料抗渣侵蚀能力的主要原因。

微孔镁尖晶石碳耐火材料的抗渣性能研究

以方镁石-尖晶石微孔陶瓷、电熔镁砂为骨料,以电熔镁砂细粉、鳞片石墨、金属铝粉为基质材料,以酚醛树脂为结合剂制备了含微孔陶瓷骨料的镁尖晶石碳试样。采用感应炉浸渍法对试样进行了抗渣试验,并对渣蚀后的试样进行了SEM和EDAX分析。结果发现:熔渣和熔钢冲刷是损毁的主要原因,熔损并不显著。显微结构分析表明,在侵蚀层和原质层之间可以发现MgO致密层的形成,MgO致密层的形成可抑制渣对试样进一步的侵蚀和渗透。渣对MgO颗粒的侵蚀主要是FeO和MnO等在方镁石中的固溶,导致MgO颗粒出现结构剥落;方镁石-尖晶石微孔陶瓷骨料的蚀损主要是尖晶石被渣中的CaO和SiO2所侵蚀,而渣对微孔骨料渗透并不严重。

Si_3N_4对镁质浇注料抗渣性能的影响

以95烧结镁砂为主要原料,以SiO2微粉为结合剂,在配料的细粉部分分别以0、3%、4%、5%的β-Si3N4细粉替代等量的镁砂细粉,搅拌均匀后浇注成氮化硅含量不同的镁质坩埚试样。选用宝钢中间包渣,采用静态坩埚法,在1550℃3h条件下对这些坩埚试样进行了抗渣试验。试验结果表明:加入Si3N4可以明显改善镁质浇注料的抗渣性能,并且随着Si3N4加入量的增加,试样的抗渣性能提高;在含氮化硅的镁质浇注料表面,由于Si3N4被氧化为SiO2而形成了致密烧结层,能阻止渣的进一步渗透;在加入Si3N4的镁质浇注料试样内部深处,由于氧分压非常低,Si3N4稳定存在;由于Si3N4在还原气氛下难以烧结,造成镁质浇注料内部结构疏松。

基质组成对MgO-尖晶石浇注料抗渣性能的影响

采用静态坩埚法研究了添加不同组成尖晶石的ＭｇＯ－ 尖晶石浇注料基质组成与抗渣性能的关系。实验结果表明：随着基质中Ａｌ２Ｏ３ 含量增加，浇注料抗渣侵蚀能力减弱，而抗渣渗透能力增强。在基质中ＳｉＯ２ 含量固定在１０ ％ 的情况下，基质中Ａｌ２Ｏ３ 含量在３０ ％ ～５０ ％ 时浇注料抗渣侵蚀性能较好；Ａｌ２Ｏ３ 含量超过５０ ％ 时，侵蚀速率急剧增加两倍以上。不同组成尖晶石对浇注料抗渣侵蚀性能没有明显影响，但含富铝尖晶石的浇注料具有较好的抗渣渗透性能。

旋转浸渍法研究含β-Sialon镁质浇注料的抗渣性能

采用中频感应炉进行旋转浸渍法抗渣实验,研究了未加入和加入5%矾土基β-Sialon镁质浇注料在1600℃不同浸渍时间(分别为10,15,20,25min)条件下的抗渣性能。结果表明:加入β-Sialon的镁质浇注料侵蚀速率减慢,旋转浸渍25min时,其抗渣性优于未加入Sialon的镁质浇注料;从显微结构来看Sialon呈短柱状或针状晶体穿插或者弥散在方镁石、镁铝尖晶石或镁橄榄石之间,填充了基质中的部分空隙,Sialon晶体与氧化物熔渣之间难润湿,因而提高了材料的抗渣性能。

结合剂对铝镁浇注料抗渣性能的影响

利用SEM分析手段研究了铝镁浇注料的抗渣性能。发现在浇注料基质中尤其是在结合剂中应该降低SiO2和CaO的含量,减少砖层与渣层低熔点物质的生成,提高铝镁浇注料的抗渣侵蚀和渗透性能。

Al_2O_3—SiC—C不烧砖抗渣性能的热力学分析

本文对已在高炉中使用良好的Al_2O_3—SiC—C不烧砖的抗渣性实验作了热力学分析.热力学计算的结果与实验相符:在高炉中,1500℃下,脱炭反应并不发生,砖中的Al_2O_3与渣之间反应主要形成钙黄长石.

不同刚玉骨料对刚玉尖晶石砖抗渣性能的影响

以白刚玉、板状刚玉、棕刚玉、镁铝尖晶石、氧化铝微粉为原料,分析了不同骨料加入对刚玉尖晶石砖抗LF炉渣侵蚀性能的影响。通过对比试样的抗LF炉渣侵蚀性能,结果表明,使用粒度3~1mm的白刚玉和6~3mm的板状刚玉作为骨料加入时,刚玉尖晶石砖的抗LF炉渣性能最优,且尖晶石与LF炉渣接触面易于形成固溶的保护层,从而减缓渣液向刚玉尖晶石砖本体内的渗透与侵蚀。