Al2O3-ZrO2-C质滑板材料的研究进展

从制备Al2 O3-ZrO2-C质滑板材料所用的氧化物、炭素、防氧化剂等原料对性能的影响方面,总结归纳了Al2 O3-ZrO2-C质滑板材料的研究进展,并对钙处理钢用滑板材料的未来研究方向进行了展望,期望为钙处理钢用滑板使用寿命的提高提供参考.     

ZrO2-C质耐火材料抗侵蚀性的研究现状

由于ZrO2-C质耐火材料具有优异的抗侵蚀性,因此它被广泛应用于连铸用浸入式水口渣线部位以及塞棒的棒头部位。本文介绍了ZrO2-C质耐火材料的主要原料,阐述了ZrO2-C质耐火材料的蚀损机理以及改进抗侵蚀性的措施。     

临界粒度对Al2O3-C耐火材料可靠性的影响

选择临界粒度分别为1、0.8、0.6和0.5 mm的亚白刚玉颗粒为骨料,骨料与细粉的质量比为4 6,以酚醛树脂为结合剂进行配料。混好的物料于60℃干燥15 h,以120 MPa压力等静压成型为25 mm×25 mm×150mm的样条,然后直接在氮气保护气氛下于950℃5 h热处理。采用三参数Weibull分布,研究了临界粒度对Al2O3-C质耐火材料可靠性的影响。结果表明:减小骨料的临界粒度,Al2O3-C材料的Weibull模数m值逐渐增大,材料可靠性增加。分析认为制备过程对Al2O3-C材料的可靠性有较大影响,减小临界粒度,使坯料粒度分布集中,流动性变好,从而有利于Al2O3-C材料可靠性的提高。     

滑板再生料在连铸用Al2O3-C材料中的应用研究

以板刚玉、滑板再生料、煅烧α-Al2O3粉、天然鳞片石墨为原料,研究了滑板再生料加入量对连铸用Al2O3-C材料性能的影响.结果表明,经过处理的用后滑板再生料由真颗粒、半颗粒、假颗粒等三种颗粒组成,质量比约为5∶3∶2;随着滑板再生料加入量增加,A12O3-C材料显气孔率逐渐升高,体积密度逐渐降低,其中加入量超过15％时变化显著;常温耐压强度及高温抗折强度均逐渐降低,其中加入量超过15％时降低明显;抗热震稳定性逐渐提高;采用配加滑板再生料15％的Al2O3-C材料制作了连铸用铝碳质整体塞棒,使用效果良好.     

Al2O3-C 耐火材料在氧化气氛下的力学、物理和热机械性能

Al2O3-C耐火材料制品被广泛用作炼钢用的整体塞棒。因为其抗氧化性能差,这些制品都要喷涂保护釉层来抑制碳的氧化。一个新改进是开发无釉的耐火材料。本工作对Al2O3-C耐火材料在氧化气氛下的力学、物理和热机械性能进行了研究。这些耐火材料的组成和结构通过加入金属抗氧化剂和其他氧化物而改变。测定了在空气中氧化后的物理和力学性能。对于Al2O3-C耐火材料的热机械性能,测定了高温抗折强度并进行了热震实验。结果表明,氧化层的粘附性需要改善,氧化层和未氧化层之间的结合需要加强。加入硅比加入铝有利。     

影响Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料使用寿命的因素及改进措施

简要介绍了Al2O3-SiC-C质浇注料的现状与组成,分析了Al2O3-SiC-C质浇注料作为铁沟内衬用材料存在的主要损毁因素,系统总结了改进并提高Al2O3-SiC-C质浇注料性能的研究进展。     

纳米添加剂对Al2O3-C材料性能的影响

Al2O3-C材料主要用于连铸三大件。随着纳米技术的发展,纳米粉生产成本降低,分散技术提高,纳米粉应用范围扩大。德国研究人员在降低Al2O3-C耐火材料中碳(石墨)含量的同时添加纳米粉,以期改善Al2O3-C耐火材料的抗热震性     

原位SrO.6Al2O3/Ce-TZP复合材料的显微结构与力学性能

通过在Ce-TZP基体中加入AlOOH和SrCO3制备了原位SrO@6Al2O3棒晶/Ce-TZP复合材料,研究了材料的显微结构和力学性能.结果表明,原位生成的SrO@6Al2O3棒晶在基体中分布均匀,复合材料的力学性能有明显的提高.在相当于Al2O3加入量为30vo1%时,强韧化效果最好.原位棒晶增韧和相变增韧起到协同增韧的作用.     

O’-Sialon-ZrO_2-C系材料抗Al_2O_3沉积性能

研究了O’-Sialon－ZrO2－C系材料的抗Al2O3沉积性能,并与Al2O3-C质材料进行了对比。结果表明：O’－Sialon－ZrO2－C系材料的抗Al2O3沉积性能明显优于Al2O3－C质材料,其抗Al2O3沉积机理主要为浇钢温度下O’－Sialon与钢液中夹杂的Al2O3接触并反应生成了低熔相而被钢水冲刷掉,从而阻碍了Al2O3在材料表面的沉积附着。O’－Sialon－ZrO2－C系材料的抗侵蚀能力随材料中ZrO2含量的提高而增强.     

ZrO2基Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料抗渣性能研究

以板状刚玉、活性α—氧化铝、氧化锆(PSZ)、碳黑为主要原料,以金属硅和碳化硼作为添加剂,以热固性酚醛树脂作为结合剂,制备了ZrO2基Al2O3-ZrO2-C质材料。实验证明添加稳定氧化锆的Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料的抗渣性能优于添加单斜氧化锆、纳米氧化锆、金属铝的Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料。     

钢水的钙处理与连铸用耐火材料发展的新趋势

用化学热力学和相图原理，分析了ＣａＳｉ处理钢水中钙对连铸用Ａｌ_２Ｏ_３－Ｃ质耐火材料的化学蚀机理；指出在Ａｌ_２Ｏ_３－Ｃ质控制元件的关键部位用ＭｇＯ－Ｃ质材料进行复合，是钙处理钢水连铸用耐火材料发展的新趋势。     

Properties and Application of Slide Nozzle Plate for High Oxygen Steel

Several kinds of slide nozzle plate such as Al2O3-C-ZrO2,MgO,Al2O3,Spingel-C and Al2O3-C SN plate for high oxygen steel used in BaoSteel have been analysed,the appearance and size of the SN plate after using have been measured.The Al2O3-C SN plate has longer service life in casting high oxygen steel,and the wear mechanism of different SN plates is discussed.     

Progress in Research and Development of Refractory Oxide-Nonoxide Composites

Some of the progress made in our laboratories in collaboration with industry in research and development work on high performance oxide-nonoxide composites for metallurgical applications has been reviewed. (1) SiAlON bonded corundum composites for blast furnace usage have been produced by reduction-nitridation sintering at high temperature, using bauxite instead of alumina in the matrix. (2) Low carbon Al2O3-SiAlON slide plate materials successfully used in high quality steel continuous casting have been developed in which most or all of the graphite in Al2O3-C brick is replaced by bauxite-based β-SiAlON. (3) Al/Si metal bonded Al2O3-C material characterized by low carbon content, low firing temperature and in-situ formation of carbides and nitrides at high temperature during service are found to possess very high hot strength and very good thermal shock resistance and have also been successfully used as slide plates in ladles and tundishes for high quality steel casting.     

含钒渣对铝碳材料的侵蚀

为了探讨含矾渣对铝碳材料的侵蚀机制,用动态感应抗渣法研究了w(V2O5)=10%、碱度2.8,w(V2O5)=6%、碱度2.8,w(V2O5)=6%、碱度1.44的3种含钒渣对铝碳材料的侵蚀。结果表明:随着V2O5含量(w)由6%增加到10%,铝碳材料的熔损指数增加;随着碱度的增加,铝碳材料的熔损指数也增加;添加电熔镁砂有助于提高铝碳材料的抗侵蚀性能。显微分析表明:V、Ti元素渗透能力强,渗透深,而尖晶石可固溶少量V2O5、MnO及FeO。     

酒钢CSP流程SPCC钢夹杂形成机理

对酒钢CSP流程SPCC两个浇次在LF进站、LF中期、LF出站、中包、铸坯和轧制过程分别取钢样,用SEM-EDS分析其夹杂物及成分. 结果表明,在喂铝线后,钢液中很快形成大量形状不规则Al2O3夹杂物,随着精炼进行夹杂物存在两种变性路线：Al2O3-MgO·Al2O3-CaAlMg复合夹杂物和Al2O3-CA6-CA2-CA-低熔点夹杂物. 经过钙处理后大部分夹杂物可较好地变性到低熔点液相区或固液两相共存区. 夹杂物变性越好,则钢液中夹杂物球形化率越高,总量也越小,夹杂物成分对其尺寸也有重要影响. 分析了外层被钙铝酸盐和CaS包裹的双层夹杂物的形成机理,前者由于钢中Ca还原MgO·Al2O3尖晶石中Mg或Al2O3中Al;后者由于在铸坯凝固过程中温度降低及元素S的偏析,造成液芯中S浓度升高,其与Ca在已有的固体夹杂物核心的表面析出CaS. 在轧制过程中,前者变形能力较好,后者的外层CaS易与内部核心分离,甚至产生微裂纹.     

AlN对Al2O3-C材料性能的影响

采用碳热还原法制备的AlN复合粉(主成分是AlN和Al2O3)部分取代Al2O3-C材料中的Al2O3微粉,研究了AlN复合粉加入量(分别为0、15%和25%)对Al2O3-C材料性能的影响。结果表明:(1)试样的显气孔率随AlN复合粉取代量的增加而增大,体积密度、常温抗折强度随AlN复合粉取代量的增加而减小;(2)AlN复合粉的引入能显著提高Al2O3-C材料的高温抗折强度;(3)添加AlN复合粉的试样经熔钢侵蚀后,在材料表面形成较连续的致密层,有利于提高材料的抗熔钢侵蚀性和冲刷性。     

防Al_2O_3附着功能耐火材料的研究进展

连铸工艺中Ａｌ２Ｏ３在浸入式水口内壁附着造成的堵塞严重影响了生产效率,开发防止Ａｌ２Ｏ３附着的新材料成为解决这一问题的主要方向。本文对几类具有防Ａｌ２Ｏ３附着作用的材料和防附着机理及其研究现状进行了介绍,探讨了浸入式水口用耐火材料今后可能的研究重点。     

铝碳材料与稀土钢夹杂物的反应

炼钢时添加稀土是提高钢材品质的有效途径,但在浇铸过程中浸入式水口容易发生堵塞。通过SEM、EDAX、XRD分析浇铸稀土钢后铝碳质浸入式水口的显微结构以及附着物的相组成,发现附着物以稀土铝酸盐和钙黄长石为主。低熔点液相的形成以及Ca2 与刚玉的反应对附着的发生起促进作用,并对附着发生的机理进行了分析。     

金属Al-Si结合Al2O3-C滑板的性能和使用

自主研制开发了节能型低碳金属Al-Si结合Al2O3-C滑板,其工艺特点是低温烧成,产品特性是低碳,与常用的Al2O3-C和Al2O3-ZrO2-C滑板相比,具有较高的热态强度,较好的抗热震性和抗氧化性。经大中型钢包的批量使用表明,其连续使用次数是高温烧成Al2O3-C滑板的两倍,与Al2O3-ZrO2-C滑板相当,用后滑板扩孔均匀,拉毛较少,裂纹微细。经残砖分析,认为金属Al-Si结合Al2O3-C滑板使用时的损毁过程可能是:表面工作层的非氧化物首先被氧化,导致结构疏松,强度降低,在铸孔处由高温钢水冲刷引起铸孔扩大,在滑动面处因机械摩擦造成滑动面拉毛。     

Analysis on Abnormity Erosion of Monolithic Stopper Slag Line

Monolithic stoppers play a very important role in continuous casting( short for CC). Sometimes,the stopper slag line is seriously eroded and broken,CC has to pause. The research shows that there are three main reasons which bring severe erosion of monolithic stopper slag line. Firstly,much Fe_2O_3 and MnO in slag react with carbon( C) in the stopper,C is gradually eroded and erosion resistance of the stopper greatly weakens. Secondly,F increase in tundish covering flux will quicken erosion of the stopper slag line. Thirdly, High LOI of tundish covering flux also makes erosion of the stopper slag line speed up. On one hand,CaCO_3 in tundish covering flux decomposes and brings CO_2; on the other hand,minerals with water in tundish covering flux decompose at high temperatures and bring water vapor.Then CO_2 and water vapor react with C in the stopper,C is gradually eroded,aggravating the erosion.