Al2O3-尖晶石浇注料性能的研究

采用电冶矾土刚玉为骨料,研究了基质中MgO/Al2O3比例对Al2O3-尖晶石浇注料理化性能的影响,并对渣蚀后的样品进行了SEM和EDAX分析,讨论了Al2O3-尖晶石浇注料的渣蚀机理.     

锆英石对Al_2O_3 MgO系浇注料性能的影响

在Ａｌ２Ｏ３ＭｇＯ 系浇注料中,添加的锆英石在１３００ ℃时完全分解生成单斜ＺｒＯ２ 和无定形ＳｉＯ２ ,促进了试样的烧结,使试样在较低温度下可以获得较高的强度。锆英石在高温下分解时,产生的无定形ＳｉＯ２ 流出而在锆英石颗粒中留下空洞。产生的单斜ＺｒＯ２ 与尖晶石的热膨胀系数几乎相同,二者可形成高度的直接结合;而方镁石的热膨胀系数是它们的２ 倍,因此,在单斜ＺｒＯ２ 和方镁石之间、尖晶石和方镁石之间产生显微裂纹,提高了试样的热震稳定性。     

Al2O3-尖晶石浇注料性能的研究

采用电冶矾土刚玉为骨料,研究了基质中MgO/Al     

B_4C添加物对Al_2O_3-C和Al_2O_3-SiC-C耐火材料抗氧化性能的影响

在大气中1400℃下对添加标题提及的B_4C耐火材料的氧化特性进行了动力学研究。氧化率可以通过测量随氧化时间而变化的脱碳面积的比例来确定,也可以用一个圆柱体试样的局部化学反应模型进行分析。研究的结果表明,Al_2O_3-C耐火材料的氧化率由化学反应控制,Al_2O_3-SiC-C耐火材料的氧化率由质量转换控制。在Al_2O_3-SiC-C耐火材料的氧化区可观察到氧化铝颗粒表面有莫来石和9Al_2O_3·2B_2O_3,含SiO_2和B_2O_3的融体填充于气孔中。添加1.5％(质量百分比,下同)的B_4C,可以提高Al_2O_3-SiC-C耐火材料在空气中抗氧化性能。     

白云石微粉对刚玉-尖晶石质浇注料物理性能的影响

以电熔白刚玉、电熔镁铝尖晶石、氧化铝微粉、白云石微粉以及铝酸钙水泥为主要原料,研究了白云石微粉加入量(质量分数分别为0、1.5%和3%)对刚玉-尖晶石质浇注料物理性能的影响。结果表明:加入1.5%白云石微粉对浇注料的线变化率影响不大,并能够明显提高浇注料800～1100℃烧后的冷、热态抗折强度,对1400℃烧后的冷、热态抗折强度影响不大,但1600℃烧后冷、热态抗折强度降低。加入3.0%的白云石微粉使各试验温度烧后浇注料的线变化率增大且不利于浇注料强度的提高。与1400℃烧后相比,1600℃烧后所有试样冷、热态强度均有所降低,而且随白云石微粉加入量的增加降低幅度增大。白云石微粉的加入能够明显提高刚玉-尖晶石质浇注料的强度保持率,但试样热震前后的抗折强度均明显降低。     

α-Al2O3微粉对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以优质白刚玉、高纯富铝尖晶石和α-Al2O3微粉(d50为4.596μm和2.148μm)为主要原料制备了刚玉-尖晶石浇注料,研究了α-Al2O3微粉加入量(质量分数分别为8%、12%和16%)对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明:1)随α-Al2O3微粉加入量增加,浇注料基质的流动性能提高;α-Al2O3微粉粒度较细时基质的流动性较好,而α-Al2O3微粉较粗时基质的流动性变差。2)增加α-Al2O3微粉加入量,刚玉-尖晶石浇注料的密度增加,强度明显提高,抗渣侵蚀性和抗渣渗透性明显改善,但α-Al2O3微粉加入过多时其抗热震性变差。α-Al2O3微粉的合适加入量为12%。3)与钢包渣相比,LF渣对刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀性较大。4)采用优质电熔白刚玉、电熔尖晶石和α-Al2O3微粉,能够生产出性能优良的刚玉-尖晶石浇注料。     

TiO2加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉为骨料,电熔白刚玉粉、电熔尖晶石粉、α-Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥、金红石型TiO2为基质,按骨料、基质质量比为70:30配料,用金红石型TiO2替代≤0.044 mm电熔白刚玉细粉,其加入量(w)分别为0、2%、4%和6%,加水混匀后振动浇注成25 mm×25 mm×125 mm的试样,于室温下养护24 h后脱模,经110℃24 h烘干后,分别经1 100、1 300、1 500℃热处理3 h后,进行常温物理性能、热态抗折强度、抗热震性的研究,并利用SEM对部分试样在1 400℃下高温抗折强度试验后的断口形貌进行分析。结果表明:(1)1 300和1 500℃烧后试样基质中主要物相为刚玉、尖晶石、钛酸铝和六铝酸钙;随TiO2加入量的增加,TiO2与Al2O3反应生成的钛酸铝衍射峰强度逐渐增加。(2)加入TiO2对1 100和1 300℃烧后刚玉-尖晶石浇注料的显气孔率、体积密度和线变化率影响较小;但使1 500℃烧后浇注料的显气孔率降低,体积密度增加,体积变化从微膨胀到收缩。(3)加入2%TiO2可明显提高浇注料的常温强度,但加入量>4%时明显降低了浇注料的常温强度。(4)加入TiO2对浇注料的高...     

尖晶石加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉、尖晶石、氧化铝微粉和纯铝酸钙水泥为原料,研究了尖晶石加入量(质量分数分别为0、3%、6%、9%、12%、15%、18%)对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明:随着尖晶石加入质量分数在0～18%范围内的增加,试样的高温抗折强度和抗渣性能均逐渐改善;试样的抗热震性呈先下降后上升趋势,以尖晶石加入质量分数为9%时最差;试样1 550℃3 h处理后的冷态强度呈先上升后下降的趋势,以尖晶石加入质量分数为9%时最大。     

ZrO_2加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉颗粒(6～3、3～1和≤1 mm)为骨料,电熔白刚玉粉(≤0.088和≤0.044 mm)、电熔尖晶石细粉(≤0.044mm)、α-Al2O3微粉(≤5μm,d50=1.2μm)、纯铝酸钙水泥、单斜氧化锆(≤15μm,d50=6.2 μm)为基质,按骨料与基质质量比为70:30配料,基质中纯铝酸钙水泥的加入量(质量分数,下同)为3%、α-Al2O3微粉为6%、电熔尖晶石细粉为10%,用单斜氧化锆等量替代电熔白刚玉细粉,其加入量分别为0、2%、4%、6%和8%,加水混匀后振动浇注成25 mm×25 mm×125 mm的试样,于室温下养护24 h后脱模,经110℃24 h烘干后,分别经1 100、1 500、1 600℃热处理3 h.对各温度热处理后试样进行了常温物理性能、热态抗折强度、抗热震性能检测,并利用SEM对部分试样于1 400℃高温抗折强度试验后的断口形貌进行了分析.结果表明:(1)随ZrO2加入量的增加.刚玉-尖晶石浇注料于1 500和1 600℃处理后的常温抗折强度降低,显气孔率升高,故ZrO2的加入对材料的烧结性略有负面影响.(2)随zrO2加入量的增加,1 600℃处理后试样的热态抗折强度下降,但热态抗折强度在1 000℃以前变化较小,1 000℃以后明显降低.(3)ZrO2的加入改善了试样的抗热震性能,其质量分数为2%时,1 100℃水冷1次和3次后的强度保持率和残余强度最大.(4)本试验范围内ZrO2的最佳加入量为2%.     

镁砂细粉加入量对轻骨料刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以轻质刚玉-尖晶石陶瓷颗粒为骨料,以白刚玉细粉、90尖晶石细粉、镁砂细粉、α-Al2O3微粉、SiO2微粉为基质料,在固定镁砂细粉和白刚玉细粉的总质量分数为17.5%的情况下,改变镁砂细粉的质量分数(分别为0、3.5%、6.5%、9.5%和12.5%),制备成5种轻骨料刚玉-尖晶石浇注料试样,经110、1100和1600℃热处理后,检测试样的常温物理性能,并分析试样的相组成和显微结构。结果表明:1)随着镁砂细粉加入量的增加,不同温度热处理后试样的显气孔率和体积密度的变化均不大;110℃热处理后试样的强度有增大的趋势,而1100和1600℃热处理后试样的强度则有减小的趋势;1100℃烧后试样的线膨胀率有增大的趋势,而1600℃烧后线膨胀率显著增大;试样基质的显微结构变疏松,平均孔径和孔隙率增大。2)当镁砂细粉加入量(w)为3.5%和6.5%时,试样的抗渣渗透性相对较强,而抗渣侵蚀性相对较差;当镁砂细粉加入量(w)增加到9.5%和12.5%时,试样的抗渣侵蚀性显著提高,而抗渣渗透性显著下降。     

钢包渣线用铝铬浇注料的使用及损毁机理

介绍了铝铬浇注料在转炉钢包渣线上的使用情况,并借助于光学显微镜和化学分析等手段对用后材料进行了分析,探讨了铝铬浇注料使用后的损毁机理。     

钢包用铝－尖晶石浇注料的研制

以矾土刚玉、烧结尖晶石、纯铝酸钙水泥为主要原料，添加少量ＳｉＯ２微粉和改性剂，研制出高档铝－尖晶石浇注料。铝－尖晶石浇注料中尖晶石的最佳含量为２０％，添加适量ＳｉＯ２微粉和改性剂，可显著改变材料的烧结性能，并可保证材料具有良好的体积稳定性和合适的膨胀值．该浇注料可广泛用于钢包壁和包底．     

减水剂对超低水泥Al_2O_3－Cr_2O_3－ZrO_2质浇注料物理性能的影响

对添加三种有机减水剂和两种聚磷酸盐减水剂的Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３－ＺｒＯ２质浇注料的常温物理性能、热态强度进行了对比，并用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了其显微结构。研究表明：对于加有Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３超细粉，以纯铝酸钙为结合剂的浇注料，有机减水剂更能显著地提高其常温物理性能和高温机械性能，并改善其显微结构。     

矾土基电冶炼刚玉制Al_2O_3-C材料性能的研究

矾土基电冶炼刚玉是以矾土为原料通过电冶炼过程除去SiO2等杂质得到一种致密型刚玉。用它制得的Al2O3－C耐火材料具有较高的体积密度与常温耐压强度。较低的气孔率。这种Al2O3－C材料的抗碱侵蚀能力优于电熔白刚玉制得的铝炭材料，其原因可能与存在于矾土基电冶炼刚玉品界中的碳、氮化物有较强的抗碱性有关。     

MgO含量对铝镁质浇注料性能的影响

借助ＳＥＭ和ＥＤＡＸ分析等手段研究了ＭｇＯ含量对铝镁质脱硅出铁沟浇注料性能的影响。结果表明：ＭｇＯ含量（质量分数,下同）提高至３％,能显著地提高浇注料对脱硅剂的抗渗透性能,这主要是由于浇注料中反应生成的 ＭｇＡｌ２Ｏ３能大量吸收脱硅剂中的ＦｅＯ（Ｆｅ２Ｏ３）,形成尖晶石固溶体,引起熔渣粘度增大;但生成的ＭｇＡｌ２Ｏ３量过多时,会引起浇注料的组织结构疏松,降低浇注料的抗渣性能。浇注料中适宜的ＭｇＯ含量为３％－６％。     

MgO/Al_2O_3比对铝镁浇注料性能的影响

以一级高铝矾土熟料、中档轻烧镁砂和Al2 O3超微粉等为主要原料 ,研究了MgO/Al2 O3比对铝镁浇注料性能的影响。结果表明 :当MgO/Al2 O3比接近于镁铝尖晶石的理论组成时 ,浇注料试样的综合性能较好     

大型连铸钢包用铝镁质浇注料的开发与应用

大型钢包用铝镁质浇注料可避免传统的含炭耐火材料对钢水的污染,并可较大幅度提高包龄。本文对镁砂、微粉的加入量及其粒度对浇注料的物理指标,特别是线变化率和结构剥落的影响进行了深入的研究,生产出了蚀损速率较小的大型钢包用铝镁质浇注料,并进行了成功的应用。     

在Al2O3载体上MoO3升华流失机理和流失动力学

本文研究了 MoO_3在 Al_2O_3载体上的升华机理和流失动力学。提出在700℃下,MoO_3的升华流失是水与 MoO_3作用,生成具有挥发性的络合物而引起的,其流失动力学方程式为:-(dC_s/dt)=kVC_3~(3.5)在750℃以上,MoO_3的物理升华越来越显著,这时,流失速度与通过的气流的组成无关,其流失动力学方程式为:-dC_s/dt=kVC_s一般用钼为活性组分的多相催化反应,反应温度均在700℃以下,因此,活性组分流失主要是水的作用引起的。对于氧化反应,水是反应生成物;对于加氢反应,水产生于再生烧焦过程,这时,MoO_3的升华流失出现在再生过程。