氧化铝微粉粒度对铝锆碳滑板性能的影响

为了进一步改善铝锆碳材质的使用性能,以板状刚玉、锆莫来石为主要原料,酚醛树脂为结合剂,研究了5种不同的氧化铝微粉对铝锆碳滑板性能的影响;结果表明:1)随着氧化铝微粉粒度逐渐减小,试样的显气孔率增加,体积密度随之减小,试样的常温力学性能降低;2)CL-370因粒度分布为双峰,有效填充了气孔,最终导致试样A4的烧后体积密度和常温抗折强度大于试样A3的该值;3)随着氧化铝微粉粒度逐渐减小,试样的高温抗折强度变大,热震稳定性变小。

低硅铝锆碳滑板的性能研究

针对传统的以锆莫来石为原料的铝锆碳滑板中SiO2含量较多,在浇铸钙处理钢时侵蚀严重的问题,用部分稳定ZrO2(PSZ)代替锆莫来石原料,加入板状刚玉、活性α-Al2O3、炭黑、Si粉、B4C粉和热固性酚醛树脂,分别在1300℃、1400℃、1500℃烧后制成了低硅铝锆碳滑板,并测定了试样的抗渣性、热膨胀系数、膨胀率和热震后强度损失率.结果表明:低硅铝锆碳滑板的烧成温度以1300～1400℃为宜,在此温度下烧成的试样性能优良,其抗热震性和抗渣性均优于以锆莫来石为原料的传统铝锆碳滑板.

铝锆碳滑板用含纳米炭黑涂料的防氧化性能

以石墨和纳米炭黑为主要原料研制了一种滑板涂料,将其涂刷于铝锆碳滑板试块表面,自然干燥24 h后,分别在6007、00、800、9001、0001、100、1 200和1 300℃空气气氛中加热2 h,然后测量试块的质量损失率,并与涂刷日本涂料的试块和空白试块进行了对比,以研究该涂料对铝锆碳滑板的防氧化性能,还用扫描电子显微镜对1 300℃氧化后试块表面进行了显微结构分析。结果表明:研制涂料能在滑板表面形成一层保护膜,提高滑板的高温抗氧化性能;所添加的纳米炭黑等碳材料与滑板中的残余Si发生反应,可改善滑板的显微结构。

铝粉加入量对铝锆碳滑板材料性能的影响

在铝锆碳滑板材料的常规配方（板状刚玉颗粒、电熔锆刚玉、白刚玉微粉、石墨、板状刚玉粉的质量分数分别为55％、20％、10％、3％、12％，同时外加2．5％和4％质量分数的外加物和结合剂）中，以质量分数分别为0、2％、4％、6％、8％、10％的金属铝粉等量取代板状刚玉粉，经混练、成型、干燥后，一部分在生产现场与铝锆碳滑板一起埋炭烧成（1300～1500℃），再分别在冷水中浸泡25h和在隧道窑中于1300～1400℃重烧；另一部分在实验室电炉中于l000℃埋炭保温3h烧成，再在冷水中浸泡25h。检测不同条件下烧成及再处理后试样的常温耐压强度、质量变化率和加热永久线变化率。结果表明：1）随着铝粉加入量的增加，在上述两种条件下烧成后试样及在上速两种条件下烧成居再经冷水浸泡后试样的常温耐压强度均呈增大趋势，但冷水浸泡后试样的常温耐压强度均比浸泡前减小；2）随着铝粉加入量的增加，在生产现场与铝锆碳滑板一起烧成后试样在隧道窑中重烧后，其常温耐压强度逐渐减小，质量变化率和加热永久线变化率逐渐增大。

铝锆碳滑板使用前后显微结构与损毁机理

研究了在武钢使用的2种铝锆碳滑板的显微结构及其损毁机理。结果证实两种滑板在使用过程中,内部形成了SiC晶须,而滑板正是利用在其基质部分形成SiC晶须的机理来改善其性能。奥镁滑板在基质中大量使用塑性相金属硅,并且在高温使用过程中生成了大量晶须状SiC,从而进一步提高了其热震稳定性。

碳的种类对铝锆碳滑板性能的影响

分别对单独加入4%(质量分数)鳞片石墨、炭黑、沥青碳3种碳材料和加入不同碳材料(总质量分数4%)复合的铝锆碳滑板进行了树脂加入量、耐压强度、高温抗折强度、显气孔率、体积密度等物理性能以及抗氧化、抗热震性能比较。试验结果表明添加石墨可以实现低的树脂加入量,试样的显气孔率低,抗氧化性好;添加炭黑可以提高试样的强度;添加沥青碳,则可提高试样的抗热震性,但抗氧化变差;复合添加这3种碳材料,可以得到强度高、抗热震好的铝锆碳滑板试样。

氮化烧成铝锆碳滑板的研制和使用

以板状刚玉、锆刚玉和锆莫来石为骨料,板状刚玉细粉、石墨粉、硅粉为基质,酚醛树脂为结合剂,制备成25 mm×25 mm×145 mm的试样,并在氮气气氛中于1 100-1 450℃烧成。测定了不同温度烧后试样的常温物理性能、抗热震性和抗氧化性,并对比了在埋焦炭条件下烧成和氮化气氛烧成对滑板性能的影响。结果表明：在氮气气氛中于不同温度烧成时,当烧成温度确定在1 350-1 450℃时,试样具有优良的抗氧化性和抗热震性;在同一温度下,与在埋焦炭中烧成相比,氮化烧成试样具有优良的抗氧化性和更高的抗热震性。研制的氮化烧成铝锆碳滑板在浇注高钙钢的250 t钢包上使用1次,效果优于同材质埋焦炭烧成的滑板。

铝锆碳质滑板中SiC晶须形成机理

以铝锆碳滑板基质部分为研究对象，以金属硅粉、石墨和碳黑为原料，混合后在埋碳气氛下，于1200-1600℃范围内进行高温处理。通过透射电镜和能谱仪分析，研究发现碳化硅晶须为哑铃状，并且随着热处理温度升高，哑铃状小球慢慢减少，在这个过程中，SiC晶须的生长机理为气-固反应模型。

铝锆碳滑板材料在钙处理钢液中的侵蚀行为

采用旋转抗渣法研究了试样转速、钙处理钢液温度对铝锆碳材料在钙处理钢液中平均溶解速率的影响,结果发现铝锆碳材料的平均溶解速率随转速的增大而增大,它在钙处理钢液中的溶解过程不与扩散控制过程类似;铝锆碳材料的平均溶解速率随钙处理钢液温度的提高而迅速增加。铝锆碳材料的侵蚀机理为钙处理钢液中CaO侵入铝锆碳试样内部,使得试样中Al2O3、SiO2与之发生反应,形成低熔物,低熔物进入钢液中导致溶损。

铝锆碳质滑板研制

本文主要叙述了新型铝锆碳质滑动水口滑板的研制情况,简要介绍该耐材优良性能的机理剖析,研制过程的原料选择和工艺流程,试用结果表明,铝锆碳质滑板的使用寿命明显优于烧成铝碳质滑板,值得今后发展。

钙处理钢用铝镁碳滑板的开发

目前浇注钙处理钢用的铝碳和铝锆碳滑板存在着马蹄形侵蚀和关不住等问题。具体分析了浇注过程中钙处理钢对铝锆碳滑板的损毁机理。以电熔镁砂、镁铝尖晶石、刚玉等为主要原材料,经过烧成、油浸、焙烘等工序,成功开发了铝镁碳滑板,同时优化了滑板孔径,有效改善了滑板的抗侵蚀性,使用次数明显增加。

钢包滑板多炉连用工艺

研究了钢包铝锆碳滑板的损毁。分析了影响钢包滑板连续使用的各种因素，提出了提高滑板连用次数的措施。通过采取措施使滑板连续使用提高到2．5次／套左右（最高为4次／套）。

钙处理钢用连铸中间包滑板的损毁原因与改进措施

介绍了宝钢连铸中间包铝碳锆滑板在浇铸钙处理钢过程中较易发生的异常情况,主要包括滑程的熔损、滑板间的渗钢以及镶锆环滑板的锆环破碎等。从滑板本身质量和实际操作可能存在的问题等方面分析了导致这些异常损毁的原因,并提出了优化滑板的材质体系及结构改进的措施。

Al_2O_3-C-ZrO_2质复合滑板的研制与生产

针对普通铝碳质滑板强度低 ,耐侵蚀性能差 ,抗热震能力差等缺点 ,从材质、微粉加入物、生产工艺等方面进行了试验研究 ,在普通铝碳质滑板基础上研制了性能优良的铝碳锆质复合滑板 ,满足了攀钢连铸 1 60t钢包连滑

超细炭素原料对Al_2O_3-ZrO_2-C材料性能及微孔结构的影响

研究比较了粒度<25nm的炭黑A、粒度<50nm的炭黑B及粒度<0.147mm的鳞片石墨3种炭素原料对铝锆碳滑板材料的性能及微孔结构的影响,并采用扫描电镜观察材料中原位生成SiC晶须的显微结构变化。结果表明:由于炭黑A和炭黑B的粒度细,它们在烧结过程中与硅粉更容易发生反应原位生成SiC晶须;SiC晶须发育良好,填充气孔,使试样中直径d<1μm的微孔数量大大增加,同时提高了试样的强度。因此,添加炭黑A、炭黑B的试样的性能优于添加鳞片石墨的,而以添加炭黑A的最好。