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。     

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。     

纳米炭黑对铝锆碳滑板的制造及其性能的影响

炭素材料的选用不但影响铝锆碳滑板的混练、成型和烧成等,而且影响铝锆碳滑板使用时的抗氧化性等高温性能,从而影响铝锆碳滑板的使用寿命。炭黑具有纯度高,粒径小而均匀,易于分散和混合等特点。本工作采用不同粒度的炭黑制成铝锆碳试样,通过检验试样的性能优选出最佳粒度的炭黑     

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(1 300~1 500℃),再分别在冷水中浸泡25 h和在隧道窑中于1 300~1 400℃重烧;另一部分在实验室电炉中于1 000℃埋炭保温3 h烧成,再在冷水中浸泡25 h。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述两种条件下烧成后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。     

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.     

铝碳质滑板

1 前言 日本的滑板(以下简称SG)自1968年在川崎钢铁公司西宫厂的50吨钢包中以Interstop方式达到实际应用水平以来,随着连铸比的提高,也明显增加。 滑板用耐火材料要求具有如下性能: 1)用于高温高速钢水,应具有足够的耐高     

浸渍沥青对不烧铝碳质滑板性能的影响

以板状刚玉(3～1,≤1和≤0.044 mm)、活性α-Al<,2>O<,3>微粉(≤5 μm)、鳞片石墨(≤0.154 mm)、铝粉(≤0.074 mm)和硅粉(≤0.044 mm)等为原料制成不烧铝碳滑板,并将部分滑板在温度240 ℃、真空度40 Pa、压力1.4 MPa条件下分别保压1、1.5、2和2.5 h进行浸渍中温沥青的处理,探讨了不烧滑板浸渍前后的性能变化.试验证明,浸渍沥青可以显著改善不烧铝碳质滑板的各种性能.浸溃后,不烧滑板的显气孔率可降至1%以下,体积密度和耐压强度增大;浸渍滑板的抗热震性明显优于未浸渍滑板;浸渍滑板的中低温强度和高温强度均高于未浸渍滑板.实际使用结果也说明浸渍滑板使用性能好于未浸渍滑板.不烧铝碳质滑板浸渍前后的性能改变主要是由于沥青通过浸渍进入滑板,改善了滑板内部结构,增强了碳结合.     

铝锆碳材料的抗氧化性研究

研究了Si、Al、BC及复合添加物对铝锆碳材料的抗氧化性和物理性能的影响,探讨了不同添加物的抗氧化作用机理。     

铝锆炭滑板中锆莫来石分解的显微结构研究

本文从显微结构角度研究了宝钢３００ｔ钢包铝锆炭滑板使用后锆莫来石分解的情况。锆莫来石分解后氧化锆游离出来并形成（ＺｒＯ２·Ａｌ２Ｏ３）Ｃ聚集体,锆莫来石分解导致滑板结构疏松、熔损加快,因此滑板中不加入锆莫来石而加入氧化锆或锆刚玉有利于提高使用寿命     

铝锆炭滑板的热化学侵蚀机理

分析了宝钢３００ｔ钢包滑板使用后的损毁情况。研究了滑板的氧化,铁、锰的氧化物及钙对滑板的化学侵蚀,提出了铝锆炭滑板的热化学侵蚀机理,并指出了滑板的发展方向。     

SiO_2微粉对Al_2O_3-ZrO_2-C材料力学性能的影响

在复合引入不同比例A l粉、Si粉(A l粉、Si粉的组合分别为2%(w)A l+3%(w)Si,3%(w)A l+2%(w)Si,4%(w)A l+1%(w)Si)的A l2O3-ZrO2-C材料中进一步外加质量分数分别为0、1%、2%的SiO2微粉,经配料、混练、成型、烘干后,在埋炭(煤焦炭)气氛中分别于800、1 000、1 200、1 300和1 400℃保温3 h煅烧,然后对烧后试样进行三点弯曲试验,并测定烧后试样的平均孔径,分析烧后试样的显微结构。结果表明:1)对于含不同比例A l粉和Si粉的A l2O3-ZrO2-C材料,SiO2微粉的引入使其经1 200℃或更高温度煅烧后的抗折强度、弹性模量和韧性提高,平均孔径减小;2)显微结构分析发现,含有SiO2微粉的试样中,A lN和(或)SiC晶须发育良好并且分布均匀,孔径细小,从而优化了材料力学性能。     

Mn对Al2O3-ZrO2-C耐火材料抗氧化性的影响

固定主要原料烧结板状刚玉、锆莫来石、石墨,添加剂Al粉、Si粉以及结合剂热固性酚醛树脂等的加入量,加入不同量的Mn配制成Mn、C质量比不同的Al2O3-ZrO2-C试样,埋炭烧成后检测各试样的抗氧化性.结果表明试样的氧化层厚度先随Mn加入量的增加(即Mn与C质量比的增大)而减小,即抗氧化性提高;至Mn与C质量比为14时,氧化层厚度最小,即抗氧化性最佳;当Mn含量继续增加时,氧化层厚度又开始增加,即抗氧化性降低.     

滑板材料的抗热震性评价

介绍了滑板材料的抗热震性方面的一些评价方法,主要有模拟试验观察裂纹、基于断裂力学的测试、有限元分析等方法,并指出在滑板材料的评价手段方面还要进一步完善,如利用有限元模拟技术,特别是细观尺度有限元对滑板使用过程进行模拟。     

刚玉-炭质滑板的生产与应用

以优质烧结板状刚玉、石墨、α-A1     

钢水中的氧含量对滑板蚀损的影响

本文就钢水中氧使滑板中的炭氧化,造成滑动面粗糙损毁进行了试验分析。找出了氧含量的分界值,提出了提高滑板使用寿命的措施。     

镁质复合滑板的研制和使用

研究了镁砂及烧成温度对镁质滑板高温性能的影响。结果表明 :以ω(MgO)≥ 98%、C/S≥ 3、晶粒直径≥ 5 0 0 μm的高纯镁砂为内层料 ,以中低档镁砂为外层料 ,用纸浆废液作结合剂 ,直接复合成型的镁质滑板经 16 5 0℃左右的高温烧成后 ,性能指标达到外商订货要求 ,不经浸油、打箍 ,在国外 385t连铸钢包批量试用成功。     

新型滑板及其机构在首钢90 t钢包上的应用

通过分析首钢501滑板及其机构存在的问题以及滑板纵向裂纹产生的原因,开发了新型滑板及其配套机构。通过在首钢90t钢包上的使用,证明该滑板的使用寿命有大幅度提高,从而降低了吨钢成本,取得了明显的经济效益和社会效益。     

铝炭质滑板的抗侵蚀特征分析

对经钢渣和钢液侵蚀后的铝炭质滑板分别进行了SEM、EDAX和XRD分析。结果表明 :钢渣侵蚀后滑板的渣层、反应层和过渡层的厚度均为 2 0 0 μm左右 ,彼此之间存在明显的边界 ,能有效阻隔S、Mg、Ca向毗邻内层的扩散渗透 ,提高了滑板的抗渣性。对于钢液侵蚀后滑板 ,各层之间的边界较模糊 ,杂质及微量元素富集于亚表层 ,且亚表层在冷却时脱碳形成疏松多孔结构 ;由于反应层较厚 (～ 6 0 0 μm) ,对免遭钢水杂质的深度侵蚀起到了保护作用     

热处理温度对有机硅树脂结合不烧铝碳滑板性能的影响

以板状刚玉、石墨、Al粉、Si粉和B4C为主要原料,有机硅树脂作结合剂制备了不烧铝碳滑板试样。研究了在空气中先经240℃24h预处理,然后分别于400℃、600℃、800℃、1000℃、1350℃和1450℃保温3h处理后试样的烧结性能、物相组成和显微结构等变化规律。结果表明:热处理温度对有机硅树脂结合不烧铝碳滑板的性能、物相变化和显微结构影响显著。热处理温度为240~600℃时,有机硅树脂裂解产生质量损失,使试样内部结构松散,显气孔率显著增大,常温耐压强度较低;800~1000℃时,试样边缘部分B4C、Al、Si优先氧化,生成须状Al2O3和针状硼酸铝,有利于边缘骨料与基质结构紧密结合,同时,试样内部局部有柱状氮化物生成,相应的体积密度明显增加,显气孔率急剧下降,常温耐压强度达到最高值;温度>1000℃,试样中石墨大量氧化而留下很多气孔,同时Al、Si等氧化反应加剧,试样质量增加和体积膨胀明显,体积密度下降,显气孔率上升,常温耐压强度有下降趋势。