ZrO_2含量对Al_2O_3-ZrO_2-C滑板性能的影响

钢包滑动水口用滑板多使用高耐剥落性和高耐蚀性的Ａｌ2 Ｏ3 -ＺｒＯ2 -Ｃ质耐火材料。该材料用于Ｃａ处理钢时 ,显示出较高的耐蚀性 ,但用于冶炼一般钢或高氧钢时 ,则出现耐蚀性欠佳的现象。为此 ,研究了ＺｒＯ2 添加量对Ａｌ2 Ｏ3 -ＺｒＯ2 -Ｃ质滑板性能 ,特别是对ＦｅＯ系渣的耐蚀性和耐剥落性的影响。实验选用ＺｒＯ2 含量不同的Ａｌ2 Ｏ3 -ＺｒＯ2 -Ｃ系材料 ,添加Ｓｉ微粉 ,以酚醛树脂做结合剂 ,经混练成型后 ,于还原气氛下烧成。 4种试样的化学组成 (% )和物理性能分别为 :Ａｌ2 Ｏ3 77、81、84、88;ＺｒＯ2 11、6、3、- ;Ｃ均为 7%…     

ZrO_2-C质浸入式水口抗侵蚀性的改进

在连铸过程中 ,渣带的侵蚀严重降低了浸入式水口的使用寿命。用ＺｒＯ2 -Ｃ质取代Ａｌ2 Ｏ3-Ｃ质可减轻侵蚀 ,而用ＺｒＢ2 部分代替ＺｒＯ2 能使抗侵蚀性明显改善。但因渣组成的不同 ,这种改善有很大的不同。由于ＺｒＢ2 氧化生成的Ｂ2 Ｏ3在ＺｒＯ2 表面聚集 ,使稳定ＺｒＯ2 转变为不稳定ＺｒＯ2 ,使侵蚀更加严重。为此 ,用ＺｒＢ2 以 1:2或 2 :1的比例部分代替ＺｒＯ2 ,并且向材料中添加金属Ａｌ作了进一步的改进研究。试验所用ＺｒＯ2 为ＣａＯ部分稳定的ＺｒＯ2 ,有 <5 0 0 μｍ和 <10 0 μｍ两种粒度 ,其中 <10 0 μｍ的ＺｒＯ2 用 <10…     

连铸保护渣对O’－Sialon－ZrO_2复合材料侵蚀的研究

研究了保护渣对Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２复合材料的侵蚀情况，并与ｔ－ＺｒＯ２材料对比。结果表明．保护渣对ｔ－ＺｒＯ２的侵蚀小于Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２材料；ＺｒＯ２引入量的增多，有利于Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ－ＺｒＯ２制品抗渣性能的提高。这可能是由于ＺｒＯ２在保护渣中的溶解度较小，渣中ＣＯ与Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ的反应及渣中多元成分与Ｏ’－Ｓｉａｌｏｎ共同作用的结果。     

无铬浇注料在垃圾熔融炉中的使用

垃圾熔融炉通常使用Ａｌ2 Ｏ3 -Ｃｒ2 Ｏ3 浇注料 ,但是由于铬公害的问题 ,需要开发新的垃圾熔融炉用无铬浇注料。为提高无铬浇注料的抗侵蚀性 ,采取如下措施 :1)采用在渣中溶解度比Ａｌ2 Ｏ3 低的ＭｇＯ和ＺｒＯ2 为主成分 ;2 )加入尖晶石和原位生成尖晶石来提高抗渗透性 ;3)使用经特殊处理的ＺｒＯ2 来防止异常膨胀、侵蚀和渣渗透。研制的无铬ＭｇＯ -ＭｇＯ·Ａｌ2 Ｏ3 -ＺｒＯ2 浇注料主要性能指标如下 :ｗ(ＺｒＯ2 )为 5 .0 % ,ｗ(Ａｌ2 Ｏ3 )为 32 .0 % ,ｗ(ＭｇＯ)为 6 1.0 % ,施工加水量 5 .7% ,体积密度 (ｇ·ｃｍ-3 )为 2 .99(110…     

浸入式水口渣线ZrO2-C材料的侵蚀机制

通过观察损毁样品的侵蚀和渗透情况,研究浇铸TRIP钢时保护渣对ZrO2-C渣线材料的侵蚀机制。ZrO2及其稳定剂CaO的侵蚀溶解是渣线材料侵蚀的决定因素。氧化是石墨损毁的主要方式,石墨在钢水里的溶解对其损毁不起重要作用。ZrO2溶解量和石墨氧化量的比值随着热面到钢水垂直距离的减少而减少。然而,与其他炼钢用碳结合耐火材料不同,在本研究的特殊情况下,石墨被保护渣浸润,它仍然充当耐火成分,但仅部分作为抗渣渗透剂。渣渗透后,ZrO2开始被侵蚀,降低了抗渣侵蚀性,然而渣中成分的气相传输可能导致CaO在未渗透区域脱溶。     

锆砂粒度对ZrO_2-C质耐火材料抗渣性能的影响

浸入式水口的渣线是决定其使用寿命的最重要的部位。应用于该部位的ＺｒＯ2 -Ｃ质耐火材料必须具有优良的抵抗保护渣中ＣａＯ、Ｎａ2 Ｏ、Ｆ等成分侵蚀的能力。而减少渣线部位耐火材料与保护渣之间的接触面积是改善这一性能的有效措施。保持ＺｒＯ2 的质量分数不变 ,按粗∶中∶细粒ＺｒＯ2 砂的质量比为 0∶1∶1、1∶4∶5、3∶4∶3、5∶4∶1和 1∶1∶0的比例分别配制成ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ等 5种试样 ,经过混合、成型和还原气氛烧成后 ,在感应炉中浸入盖有保护渣的 1 550℃的钢水中保持2ｈ ,以测定其抗渣性能。结果表明 :从ａ试样到ｄ试样 ,…     

Al_2O_3-ZrO_2-C系列材料的抗钢水侵蚀性

Ａｌ2 Ｏ3 -Ｃ质 (ＡＧ)、Ａｌ2 Ｏ3 -ＺｒＯ2 -Ｃ质 (ＡＺＧ)、ＺｒＯ2 -Ｃ质 (ＺＧ)等类材料因为它们具有优良的抗剥落性能而被广泛应用于连铸水口的制作。最近有人对这三种材料的抗高氧钢侵蚀性进行了对比研究。按ＺｒＯ2 +Ａｌ2 Ｏ3 +Ｃ为 0 +70 % (质量分数 ,下同 ) +30 %、46 % +2 3% +31%、5 2 % +2 6 % +2 2 %、82 % +0 +15 %的配比分别配制成代号为ＡＧ、ＡＺＧ - 1、ＡＺＧ - 2、ＺＧ的 4种试样。将 15ｋｇ全氧浓度 (质量分数 )达 5 .5× 10 -4 的高氧钢放入致密氧化镁坩埚中 ,在高频感应炉中加热至 16 0 0℃。将这 4种试样浸入 1…     

Cr_2O_3骨料的显气孔率对高Cr_2O_3浇注料性能的影响

由于Ｃｒ2 Ｏ3材料抗熔融渣的侵蚀性优良 ,Ｃｒ2 Ｏ3-Ａｌ2 Ｏ3浇注料在垃圾焚烧炉中的应用越来越广泛。浇注料的抗侵蚀性能随着Ｃｒ2 Ｏ3含量的增加而增加 ,而且高Ｃｒ2 Ｏ3浇注料的抗侵蚀性和Ｃｒ2 Ｏ3骨料的显气孔率有一定的关系。研究发现 ,采用致密的Ｃｒ2 Ｏ3骨料制得的试样显气孔率低 ,抗渣侵蚀性和抗渣渗透性随致密Ｃｒ2 Ｏ3骨料含量的增加而增强 ,但试样的抗剥落性却变差。这就要求我们应根据不同的使用条件选择不同气孔率的Ｃｒ2 Ｏ3骨料制备Ｃｒ2 Ｏ3-Ａｌ2 Ｏ3浇注料Cr_2O_3骨料的显气孔率对高Cr_2O_3浇注料性能的影响…     

MgO部分稳定氧化锆陶瓷的抗渣侵蚀性研究

分别以3.5%(质量分数,下同)MgO部分稳定或4?O部分稳定的ZrO2陶瓷材料为试样,以CaO-Fe2O3-SiO2系的3种不同碱度与Fe2O3含量的渣为侵蚀剂,对试样分别进行静态和动态旋转(试样与渣的相对速率分别为0.06和0.5 m.m in-1)侵蚀试验,研究渣的碱度、流速及Fe2O3含量对材料抗侵蚀性的影响。结果发现,MgO部分稳定ZrO2材料抗渣侵蚀性较好,试样在渣线部位较严重的侵蚀归因于Marangoni效应。试样侵蚀情况与渣的碱度、成分有密切关系,高碱度渣侵蚀的方式主要是形成新的化合物而降低试样强度,中碱度或低碱度高Fe2O3渣则先将稳定剂MgO溶出,使材料遭受侵蚀的同时还发生相变化。     

添加TiO_2对Cr_2O_3-ZrO_2系材料性能的影响

目前 ,城市垃圾等焚烧用炭化熔融炉 ,为了抑制二喔星 (ｄｉｏｘｉｎｅ)生成 ,须经 140 0～ 16 0 0℃的高温处理。此高温处理加速了熔融物对耐火材料的侵蚀。Ｃｒ2 Ｏ3是最耐侵蚀的成分 ,但也容易与熔融物反应生成有害的Ｃｒ6+ 。为此 ,着力开发既耐侵蚀 ,又不易生成Ｃｒ6+ 的材料 ,研究添加ＴｉＯ2 对Ｃｒ2 Ｏ3-ＺｒＯ2 系材料的烧结与耐侵性的影响。实验是在组成 (质量分数 ,% ,下同 )为Ｃｒ2 Ｏ370 ,部分稳定的ＺｒＯ2 30的混合物中 ,外加ＴｉＯ2 0～ 2 0 ,经球磨机混合 2 4ｈ后 ,在 10 0ＭＰａ常温下加压成型 ,然后埋于炭粉中 ,于 15 0 0…     

提高连铸用含石墨浸入式水口的寿命

本文叙述了连铸时在渣线上含石墨浸入式水口受到侵蚀的主要原因，以及不同组成的试验制品在生产条件下的试验结果，按寿命排列的材料的顺序如下：Ａｌ２Ｏ３－Ｃ－ＳｉＣ－ＢＮ→ＺｒＯ２－Ｃ－ＳｉＣ→Ａｌ２Ｏ３－Ｃ－ＳｉＣ。     

MgO－Al_2O_3－ZrO_2质耐火材料的显微结构分析

在方镁石－尖晶石－ＺｒＯ２－硅酸盐相结构中，发现由于ＺｒＯ２的存在，可提高主晶相方镁石与尖晶石的结构完整性。同时ＺｒＯ２又吸收并富集了大量的ＣａＯ成分，形成ＣａＺｒＯ３布于晶间，阻断硅酸盐相的扩散路径，封闭气孔．并有形成原位生长的含有ＣａＯ·ＺｒＯ２高粘弹基质相的趋势，在遇渣侵蚀时这种现象更为明显。     

钢包渣线用MgO-CaO质浇注料

为延长钢包的使用寿命 ,日本新开发了一种ＭｇＯ -ＣａＯ浇注料替代原来使用的ＭｇＯ -ＺｒＳｉＯ4 浇注料用于钢包渣线。为提高浇注料的抗水化性 ,首先对如何提高ＭｇＯ -ＣａＯ骨料的抗水化性进行了探讨。结果表明 :当ＭｇＯ -ＣａＯ骨料中的ＣａＯ含量大于 2 0 %后 ,其抗水化性将明显降低 ,含ＣａＯ2 0 %的骨料抗水化性最好。在骨料组成为ＭｇＯ 78.8%、ＣａＯ2 0 .9%、ＳｉＯ2 0 .1%和Ａｌ2 Ｏ30 .0 6 %的基础上 ,试验了ＴｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3、ＺｒＯ2 和Ｆｅ2 Ｏ3 对骨料烧结性的影响 ,表明Ａｌ2 Ｏ3 对促进ＭｇＯ -ＣａＯ骨料的致密化 …     

日本滑板技术的最新发展

Ａｌ2 Ｏ3 -ＺｒＯ2 材质的滑板由于具有良好的抗剥落性而在日本获得了广泛的应用 ,其ＺｒＯ2 含量大约为 11%。但钢水中含有大量的游离氧 ,钢水中的ＦｅＯ和滑板中的Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2 反应生成低熔点的物质 ,从而使滑板的抗侵蚀性下降 ;另外 ,滑板在冷却过程中由于ＺｒＯ2 的膨胀增大了滑板内的裂纹 ,阻止了滑板寿命的提高。滑板中不含ＺｒＯ2 时可获得良好的抗侵蚀性 ,但 3%～6 %的ＺｒＯ2 可使滑板具有良好的抗剥落性。为获得长寿命的滑板 :(1)用Ｓｉａｌｏｎ结合代替原来的结合形式 ,提高滑板的高温强度 ,改进滑板表面的耐磨损性 ;(2…     

钢包精炼用镁尖晶石耐火材料的改善

近年来 ,考虑到镁铬砖对环境的污染问题 ,加速了无铬化的研究进程。目前 ,在各种ＲＨ真空脱气装置中正推荐使用ＭｇＯ -Ｃ质耐火材料 ,但是 ,出现使用寿命低的问题在无铬砖还没有被确立之前 ,研究开发了低铬砖。试验主要考虑改善材质的抗渣渗透性、耐剥落性和抗渣侵蚀性。首先在镁尖晶石耐火材料中添加ＴｉＯ2 。结果表明 ,随着ＴｉＯ2 含量的增加 ,显气孔率显著降低 ,渣的渗透深度减少。添加 1%ＴｉＯ2 的精炼钢包与没有添加ＴｉＯ2 的内衬相比 ,平均使用寿命提高 10 %。其次在镁尖晶石材料中添加Ｃｒ2 Ｏ3 ,结果是Ｃｒ2 Ｏ3 为 2 %和 3%时…     

铝酸钙系冶金熔剂和CaF2对镁碳砖的侵蚀比较

为了降低精炼渣对钢包渣线镁碳砖的侵蚀,分别以20%(w)的冶金熔剂铝酸钙、铝镁酸钙和CaF2与80%(w)的初始钢渣配制成三种精炼渣,以镁碳砖为感应炉的坩埚,在坩埚内放入钢样,待钢样熔化并升温到1 600℃时,加精炼渣持续冶炼5 h(期间共更换渣8次),冷却后测镁碳砖渣线部位的侵蚀(渗透)深度并进行SEM分析。结果表明:以铝酸钙和铝镁酸钙为熔剂的精炼渣都比以CaF2为熔剂的精炼渣对镁碳砖的渗透浅、侵蚀小,而以铝镁酸钙冶金熔剂为精炼渣比以铝酸钙冶金熔剂为精炼渣对镁碳砖的渗透和侵蚀性都大大降低。这是由于铝镁酸钙中含有饱和的MgO,减缓了镁碳砖中MgO向CMA渣中的溶解,从而降低了渣对镁碳砖的侵蚀。     

研究动态

垃圾熔融炉用含Cr2O3浇注料抗侵蚀性能的提高含Cr2O3浇注料以其优良的抗侵蚀性和抗渣渗透性而广泛用于垃圾熔融炉使用条件最苛刻的部位。通过添加SiO2微粉或Cr2O3微粉有可能提高其抗侵蚀性以减少剥落。传统的纯Al2O3-Cr2O3材料(其中w(Al2O3)=77%,w(Cr2O3)=20%,w(SiO2)=2%)渗透严重,所以,因结构剥落而造成严重的损毁。为此,从两个方面来抑制渣的渗透:1)在热面形成液相;2)增加材料中Cr2O3的含量,可以大大降低对渣的润湿。现场试验结果表明:随着材料中Cr2O3含量的增加,材料的抗侵蚀性提高,但材料的残余膨胀增大;当材料中Cr2O3(质量分…     

SiC结合刚玉材料的抗高炉渣侵蚀性

采用电熔刚玉、Si粉和SiC粉为原料,用酚醛树脂做结合剂,混练成型后于1 450℃埋炭烧成,采用静态坩埚抗渣试验研究了烧后试样对碱度为1.1的高炉渣在1 500℃的抗渣侵蚀性。结果表明:Si与C、CO在高温下原位反应生成纤维状SiC,形成原位SiC结合刚玉材料,该材料具有良好的抗侵蚀性能,渣蚀厚度都在2.6mm以下,其中,加入8%(w)Si粉和5%(w)SiC粉的试样抗渣侵蚀性最好。通过对抗侵蚀后试样的侵蚀层、渗透层和未变层的相组成和显微结构的分析认为:(1)这种复合材料抗渣侵蚀性能良好的主要原因是熔渣难润湿的SiC自身抗渣侵蚀性较好,且原位生成的纤维状SiC穿插在刚玉骨架结构的空隙中,阻挡了熔渣的侵蚀和渗透;(2)熔渣侵蚀材料的过程是SiC先被氧化,然后其氧化产物SiO2与熔渣中的CaO和SiO2以及材料基质中的A l2O3反应生成钙长石低熔相。     

钢包渣线用MgO—CaO—Al2O3浇注料的开发

抗侵蚀性差的不定形耐火材料很难适应苛刻条件下操作的钢包渣线部位，虽然碱性材料的抗水性差影响了它们的实际应用，然而象ＭｇＯ与ＣａＯ质这样的碱性材料却被普遍认为是有效的。近来由于开发了抗水化性优良的ＭｇＯ－ＣａＯ烧结块，使得碱性浇注料能够用于渣线部位。我们在本文中报道了用于渣线部位的ＭｇＯ－ＣａＯ质浇注料以及通过加入Ａｌ２Ｏ３细粉使浇注料得到改进的情况，添加Ａｌ２Ｏ３使浇注料产生良好的抗侵蚀性和抗渣渗     

含ZrB_2耐火材料的高温性能

含ＺｒＢ2 的耐火材料具有高熔点和优良的抗侵蚀性能 ,为研究含ＺｒＢ2 耐火材料抗熔融铁水和渣的侵蚀能力 ,以及浸入熔融铁水后的热震稳定性 ,把ＺｒＢ2 -Ｃ砖和ＺｒＢ2 浇注料制成 4 0ｍｍ× 4 0ｍｍ× 1 60ｍｍ的试样 ,然后把它们和ＳｉＣ浇注制成的试样一起不经预热直接浸入到铁水中 ,1 0ｍｉｎ后放在空气中冷却 ,重复 3次后切开试样观察侵蚀和裂纹情况。结果发现 ,ＺｒＢ2 -Ｃ砖和ＺｒＢ2 浇注料在抗铁水侵蚀方面均比ＳｉＣ浇注料优越 ,而且 ,在ＺｒＢ2 -Ｃ砖内部没有发现裂纹 ,这显示出了它优良的抗热震性。将上述两种试样和ＭｇＯ -…