刚玉基浇注料抗热震性试验研究

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1、刚玉基浇注料抗热震性试验研究姚金甫田守信(宝山钢铁股份有限公司上海201900)摘要本文对改善刚玉墓浇注料的抗热震性进行了试验研究.研究表明，加入石英玻璃、错莫来石、钢纤维可显著提高浇注料的抗热震性.含有钢纤维的试样残余强度最高，强度损失率最低，水泥含量较多的试样强度损失率较大.关健词刚玉浇注料抗热震性1前言钢铁工业用耐火材料绝大多数处于温度急剧变化的恶劣条件，因此抗热震性是衡量耐火材料性能好坏的重要指标。许多耐火材料(包括砖和浇注料)是因为抗热震性差而直接影响了其使用寿命。随着浇注料制造技术和施工技术的不断发展，浇注料的使用领域在不断扩大，品种和使用量也在不

2、断增多。虽然浇注料与同材质的砖相比抗热震性较好，但单一成分浇注料的抗热展性并不令人满意，如镁质浇注料和刚玉浇注料抗热展性并不好，使用中经过反复的冷热作用容易产生开裂和剥落。除了MgO.A1203本身热膨胀系数较大、随冷热变化容易产生裂纹外，镁质浇注料、刚玉浇注料的抗渗透性较差，容易产生结构剥落，这也是重要的原因。因此，目前较多地采用刚玉一尖晶石浇注料、刚玉一氧化镁浇注料、氧化镁一尖晶石浇注料或A1203-SiC-C浇注料。这些复合成分浇注料的抗热震性都优于单一成分的浇注料，主要是复相增韧作用的结果。众所周知，加人耐热不锈钢纤维和碳可显著提高刚玉浇注料的抗热震性

3、。然而，含不锈钢纤维的浇注料存在不足之处，在较高使用温度下，不锈钢纤维氧化生成氧化铁，氧化铁与其周围耐火材料反应，生成低熔点液相，并促进了烧结，使得浇注料的高温抗热展性下降和抗侵蚀性变差;在某些超高温精炼炉、具有感应加热、或等离子加热的部位，采用含钢纤维的浇注料是不合适的;含碳浇注料由于对钢水会产生一定的增碳作用，在纯净钢冶炼时受到了一定限制。本文对改善无碳刚玉基浇注料的抗热震性进行了试验探索。2试验用原料和试验方法试验采用的主原料如表1所示。浇注料采用超低水泥或低水泥结合。表1试验用主原料的理化性能A1203}SiO2}Zr02IFe,%}Na2O体积密度显

4、气孔率项目(%)(g/.3)(%)电熔致密刚玉98石a40.590.043.882电熔错莫来石46.116.236.90.38烧结板状刚玉99.40.283.544电熔莫来石75.223.80.330.293.071·351图1为热震稳定性试验方法。第1种方法采用半块标准砖，主要是为了节省原材料。采取1200℃一水冷的方式，一方面是考虑有些配方试样抗热震性较好，采取这样苛刻的热震条件，通过几次热震可得出结果;另一方面，考虑在1200℃情况下，不稳定氧化错完全产生了晶型转变，以体现出晶型转变增韧的效果。第2种方法采用长条试样，主要是为了测定热震后的残余强度和强度

5、降低率。半块标准砖110`CX24h烘烤12000C~水冷观察开裂、剥落情况40X40X160试样1100CX24h烘烤1200'C~水冷抗折强度测定抗折强度测定强度降低率计算图1热屁稳定性试验方法3试验结果与分析3.1钻莫来石等对浇注料抗热屁性的影响表2为热展10次后的情况。试样表面均为微小裂纹，相对地，K9的裂纹最少，可能由于水泥量较多，试样具有足够的强度，抵抗热应力的能力较强。Kl,K2,K7,K8的裂纹较少，是由于采用了具有良好抗热展能力的错莫来石和莫来石。K3由于含钢纤维，具有较高的热膨胀，造成裂纹相对较大。K4为A1203-SiC-C质浇注料，应该

6、具有良好的抗热展性，但本次试验时没有涂防氧化涂料，可能由于C氧化脱碳，造成材料的抗热展性减弱。KS虽然采用了抗热震性能较好的烧结板状刚玉，但由于缺少了具有良好抗热展能力的莫来石，使得材料的整体抗热震能力不太好。K6也是这个倩况。总体上看，同时含有错莫来石和莫来石的浇注料抗热展性较好。表2钻莫来石等对浇注料抗热屁性的影响编号K1K2K3K4K5K6K7K8K9电熔致密刚玉++十+十+十电熔错莫来石+闷，十++十十十+电熔莫来石++十十」月十烧结板状刚玉十铝碳化硅碳质十增加水泥量十钢纤维十基质共磨十热震后裂纹AB八BACADADADABABAA注:1+为含有该项，

7、十十表示含2较多(下表同):2热震10次后裂纹数a和1plkt*.度按AA

8、状刚玉，但其残余强度并不高，强度损失率