铝碳质长水口用低铝抗氧化涂层的研制

为抑制铝碳质长水口使用过程中石墨的氧化,其表面会涂覆含20%~30%Al_2O_3的抗氧化涂层,但切割丝钢等特种钢冶炼过程必须严格控制钢液中夹杂的Al_2O_3的含量,因此需要制备低氧化铝含量的抗氧化涂层。本文通过调节涂料组成、加水量和水玻璃加入量制备了低铝抗氧化涂层,并利用扫描电镜分析了抗氧化实验后试样断口的显微结构。结果表明:以粘土粉、钾长石粉和硅砂为主要原料,添加10%硼砂的涂料可在800℃形成良好的釉层,此时涂料中Al_2O_3的含量可降至12%,得到了低铝涂料;当加入占涂料质量80%的水和40%的水玻璃时,涂层具有最佳的涂覆性能和抗氧化性能,涂层和长水口基体结合致密,保护了长水口中的石墨不被氧化。

铝碳质长水口用无铝抗氧化涂料的研制

以硅砂、硼砂、Na 2O为主要原料,以水玻璃为结合剂,钠基膨润土为悬浮剂,研制了铝碳质长水口用无铝抗氧化涂料。结果表明:1、当Na 2O、硅砂、硼砂的质量分数分别为15.0%、42.5%、42.5%时,硅砂-硼砂-Na 2O混合料的半球温度为719℃,满足涂料的设计要求。2、当水玻璃加入量为30%~40%(w)时,经800℃保温2 h后,涂料能在长水口表面形成较完整光滑的釉层;而当涂料中的水玻璃加入量增加到50%~60%(w)时,釉层不完整,水口表面裸露很多。3、随着涂料中水玻璃加入量的增大,长水口试样氧化后的质量变化率呈先减小后增大的变化趋势,水玻璃溶液加入量为40%(w)时最小。4、从SEM照片可以看出,水玻璃加入量为40%(w)时,涂层厚度较厚,与基体结合较紧密。

铝锆碳质长水口损毁机制的研究

采用SEM、EDS对使用后的铝锆碳质长水口内壁及渣线部位材料的蚀损过程进行了分析研究。结果表明:1)铝锆碳质长水口内壁蚀损过程为碳首先被氧化和溶解形成脱碳层,之后钢水中的夹杂物FeO与脱碳层中的Al2O3反应形成铁铝尖晶石,随着FeO继续附着,在脱碳层表面形成FeO富集区并生成低熔点相,致使脱碳层在高速钢水的冲刷下逐渐蚀损;2)长水口渣线部位蚀损首先为碳向钢液中溶解,之后为中间包渣侵蚀材料中的氧化物,两个过程交替进行,从而导致了长水口渣线部位材料的蚀损;3)适当降低长水口制品中的碳含量,可以减少铝锆碳质长水口内壁以及渣线部位材料中碳的氧化及溶解所导致的材料结构的破坏,可望延长长水口的使用寿命。

免烘烤铝锆碳质长水口的研制与应用

采用塞隆等高级耐火原料、特殊结合剂及相应的制作、烧成工艺,解决制品热稳定性与抗冲刷性、耐侵蚀性间的矛盾,使铝锆碳质长水口不须烘烤即可使用,解决了繁琐操作并延长使用寿命。