AlON对Al2O3-MgO钢包浇注料抗渣性的影响

在Al2O3-MgO钢包浇注料中引入6%的AlON后,用静态坩埚法考察了添加AlON的浇注料在不同气氛条件下1600℃3 h的抗渣性,采用SEM分析了试样的显微结构.结果表明在埋炭保护条件下,添加AlON后浇注料的抗渣性得到改善;在大气气氛中,未加抗氧化剂的试样的抗渣性恶化;分别加入SiC、Si和B4C作抗氧化剂后,抗渣性虽有所改善,但仍比空白试样和含AlON试样在埋炭保护条件下的抗渣性稍差.抗渣性与加入到浇注料中的AlON是否氧化和材料内部能否形成和保持由尖晶石、六铝酸钙和刚玉构成的相组合有关.     

铝熔炼炉用耐火材料的现状和发展

简要介绍了铝熔炼炉的主要类型和冶炼工艺,分析了使用条件,讨论了炉衬耐火材料的使用要求,重点阐述了铝熔炼炉用耐火材料的研究开发和应用情况。     

不同水合氧化铝在40℃下水化行为的研究

选取相组成和比表面积不同的两种水合氧化铝HA1和HA2为原料,分别将两种水合氧化铝与去离子水按质量比1∶1混合均匀制成浆体,在40℃下分别养护0.25、0.5、2、6和12 h后,采用冷冻真空干燥的方式终止水化,采用XRD和SEM分别表征试样相组成及显微结构,研究两种水合氧化铝的水化行为。结果表明,两种不同水合氧化铝的水化行为显著不同:含有结晶相且比表面积较小的HA1水化速率相对较低,其水化产物主要为致密的颗粒状拜耳石结晶相;不含结晶相且比表面积较大的HA2水化速率相对较高,其水化产物主要由蜂窝状多孔结构的非晶相组成; HA2结合刚玉质浇注料的透气度比HA1结合刚玉质浇注料的高,预示着HA2结合浇注料在烘烤过程中其抗爆裂性能相对较好。     

Al_2O_3含量及热处理温度对Al_2O_3-SiO_2系浇注料抗铝液侵蚀性的影响

采用坩埚法和浸泡法研究了不同Al2O3含量(质量分数分别为80%~85%、65%~70%、40%~45%、25%~30%)及不同温度(分别为110、800、1100和1 400℃)热处理后的Al2O3-SiO2系浇注料的抗铝液侵蚀性,借助电镜和能谱分析研究了被850℃铝液侵蚀后试样的显微结构。结果表明:(1)随着Al2O3含量的增加,Al2O3-SiO2系浇注料的抗铝液侵蚀性增强;(2)在1 100℃热处理后,浇注料的抗铝液侵蚀性最差;(3)铝液渗入浇注料内部后,铝液中的Al和Mg与浇注料中的石英和莫来石相发生反应,将SiO2还原成Si,Al和Mg则氧化成Al2O3和MgO,MgO进而与Al2O3反应生成尖晶石,破坏试样的结构;(4)对于Al2O3含量较高的Al2O3-SiO2浇注料,尖晶石富集层较致密,可阻止铝液继续向浇注料内部渗透。     

结合方式对碳化硅浇注料氮化后抗热震性和显微结构的影响

研究了铝酸钙水泥(CAC)+二氧化硅微粉(MS)结合、水硬性氧化铝(HA)+二氧化硅微粉(MS)结合、二氧化硅溶胶结合的3种结合方式对氮化处理后碳化硅浇注料抗热震性和显微结构的影响。结果显示:3种结合方式制备的试样经600、800和1 100℃水冷1次热震后的残余抗折强度和强度保持率都随着温度的升高而降低,但在1 100℃热震后,3种结合方式的试样的残余抗折强度相当,二氧化硅溶胶结合的浇注料具有较好的抗热震性。分析表明,本试验的3种结合体系中,无水泥结合方式的试样中原位生成的SiAlON具有更大的长径比,特别是纤维状的SiAlON,对高温下结构的保持和抗热震性的提高更为有利。     

不定形耐火材料发展的新动态

介绍和评述了不定形耐火材料在结合系统、材质和新品种、施工方法、不定形耐火材料的定形化等方面的发展新动态。结合系统向着尽可能减少由结合物带入杂质成分的“纯净化”的方向发展和向着在受热过程中减少结合物的挥发和分解以减少对材料结构破坏的“稳定化”的方向发展。为满足更高的使用温度、抗渣性、洁净钢的冶炼和有温度急变的高温部位使用 ,导致了MgO基浇注料、含天然鳞片石墨的浇注料以及含阿隆 (AlON)、塞隆 (SiAlON)的浇注料等新材质和品种的出现以及这些方面研发工作的活跃。施工方法向着简便化、机械化和高效化的方向发展。从烘烤的角度看 ,更多的不定形耐火材料具有可以快速乃至免烘烤的特性。与施工方法和高效烘烤相适应 ,出现了自流浇注料、湿式喷射料、自流渗浆浇注料、干式振动 /捣打料、免烘烤捣打料和预制件应用增加的趋势。随着预制件的采用日益增多 ,“定形”和“不定形”的界限正在变得模糊。     

炭素焙烧炉用Al2O3-SiO2系预制件的研制

利用低水泥浇注料技术,采用粒径≤0.074 mm的一级矾土和粒径＜8 mm的二级矾土为主要原料,水泥和二氧化硅微粉作为结合系统,并引入适量外加剂制备了Al2O3-SiO2系浇注料试样.通过对系列试验配方进行优选,确定满足设计指标要求的生产配方,依照该配方生产出炭素焙烧炉用大型预制件.检测结果表明生产的预制件的强度、抗热震性和1350℃3 h烧后的永久线变化率等性能都满足设计指标要求.显微结构分析表明,预制件1350℃3 h烧后的基质中有大量莫来石晶相,另有少量石英和玻璃相.     

加入AlON或SiAlON对Al2O3-MgO钢包浇注料热震稳定性的影响

采用在不同热震温差下测残余抗折强度保持率和1100℃水淬冷两种方法,对分别加入阿隆(AlON)和塞隆(SiAlON)于Al2O3-MgO质钢包浇注料后,对其热震稳定性的影响作了考察.结果表明,加入AlON或SiAlON后,在较小的热震温差范围内(300～500℃),浇注料的抗热震性有所改善;而在更大的热震温差范围内,浇注料的热震稳定性则比不加AlON或SiAlON时有所降低.显微结构分析表明不加AlON或SiAlON的Al2O3-MgO浇注料的基质主要由MA尖晶石和CA6相组成,并形成交织的结构,有利于浇注料受到热冲击时抵抗热应力;而加入AlON和抗氧化剂SiC或SiAlON和抗氧化剂B4C后,浇注料的基质仅由刚玉、MA和少量杂质相组成,不再存在CA6相和交织的结构.