石墨粒度对低碳镁碳砖性能的影响

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1、石墨粒度对低碳镁碳砖性能的影响欧阳军华李林贺志勇于力孟宪平钢铁研究总院特种陶瓷与耐火材料事业部北京100081摘要以大结晶电蟓镁砂、不同粒度石墨为主要原料，研究了石墨粒度对低碳镁碳砖性能的影响。结果表明：添加4％石墨时，用细石墨取代较大粒径石墨制成的镬碳砖物理性能、抗氧化性和热震稳定性都有了明显的提高，且都以加入粒度为200目石墨的效果最好。关捷词石墨粒度，低碳镬碳砖，抗氧化性，热震稳定性镁碳砖由于其优良的耐侵蚀和热震稳定性，广泛地应用作炼钢炉和盛钢桶炉衬。随着对钢水洁净度要求的提高，镁碳砖中碳含量应尽可能的低才能满足要求。石墨含量的降低，就不可避免地削弱了镁碳砖良好的热震

2、稳定性。目前，关于提高低碳镁碳砖抗热震性能的研究很多u151。本文主要研究石墨粒度对低碳镁碳砖抗氧化性和抗热震性的影响。1试验1．1原料本实验主要用原料为大结晶的电熔镁砂(MgO含量为98．5％)，不同粒度的石墨(纯度为98％)和复合抗氧化剂。所用石墨粒度分另q为100目、200目、325耳和101．L四种，使用酚醛树脂作结合刺。表1实验配方＼尊号ABCD原料、＼电熔镁砂96含量4石墨粒度100目200目325目10u复合抗氧化剂3酚醛树脂41．2试样制备按照粗、中、细颗粒三级配料，I临界粒度为3mm，配方如表1。混合均匀后用冷等静压机压制成型，然后制成试验所需尺寸的试样，

3、试样尺寸为由50×50m，40×40X40嘞和25×25×125m．---种。1．3性能检测试样的显气孔率、体积密度测定按照GB／T2997．2000标准进行；常温耐压强度、抗折强度测定按照·l3GB／T5072—1985和GB／T3001—2000进行；高温抗折强度测定按照GB／T13243，1991进行；抗氧化试验按照GB／T13244—1991进行，设定实验温度为1400。C，在该温度下保温120min；热震试验按照YB／T4018—91进行，在电炉内将试样以规定的速率加热到1000。C，保温30min，然后从电炉中迅速取出试样，空气中冷却后，测其残余强度，以试样热震

4、前后抗折强度的保持率来评价其热震稳定性好坏。2结果与分析2．1石墨粒度对试样物理性能的影响图1给出了石墨粒度对200。C热处理后试样的显气孔率和体积密度的影响。从图中可以看出，随着石墨粒度逐渐减小，试样的显气孔率呈先下降后上升；体积密度呈先上升后下降的变化趋势，而且都是在石墨粒度为200目的时候达到极值。原因是随着石墨粒度变小，试样最紧密堆积效果越来越好，如果颗粒粒度太小，颗粒之间的紧密堆积效果反而变差，导致试样体积密度有所降低，显气孔率增加。酵，褂赢矿略图1200℃热处理后石墨粒度对试样显气孔率殛体积密度的影响图2200℃热处理后石墨粒度对试样抗折强度及耐压强度的影响图2

5、给出了石墨粒度对200。C热处理后试样的抗折强度和耐压强度的影响。从图中可以看出，随着石墨粒度的减小，试样的抗折强度和耐压强度都呈先升高后降低的趋势，也是在粒度为200目时强度最大。图3为不同石墨粒度对试样在1400。C，保温30min后的高温抗折强度的影响。由图可知，其变化规律和200。C热处理后试样的变化规律是一致的。也是随着石墨粒度的减小，试样的抗折强度和耐压强度都先升高而后降低。这主要有两个原因：一是加人200Et的石墨的试样的体积密度最大，结构最致密；另外，石墨在镁碳砖中还起到片状增强作用，石墨粒度太小，反而减弱了这种作用；故NA200目石墨试样的抗折强度最大。2

6、．2石墨粒度对试样物理性能的影响图4为含4％石墨的镁碳砖试样抗氧化试验后制成的剖面照片，从图中可以看出加入粗石墨试样的抗氧化性最差，丽加入其它三种细石墨试样的抗氧他睦都比加入粗石墨试样的抗氧化性好，三种细石墨的抗氧化性很接近，从照片上看基本上没什么差别。通过试样的失重率、氧化深度和氧化试验后的残余面积比较，发现加入200mesh石墨的抗氧化性最好，如图5、6所示。13421181S100mesh200mesh325mesh10u石墨粒度trainA1∞mesh，B200mesh，c325“璐h，D10u圈3石墨粒度对试样在1400℃，保温圈4试样抗氧化试验后的剖面照片30m

7、in后的高温抗折强度的影响石墨粒度。mm图5抗氧化试验后。石墨粒度与氧化深度和试样失重率之间的关系枣氍恒《_6ll100mesh200mesh325mesh10p石墨粒度，mm图6抗氧化试验后，石墨粒度与试样残余面积之间的关系从抗氧化试验后试样的显微图片上也可以很清楚的说明加入细石墨试样抗氧化性好。从显微照片上可以看到，几种试样从氧化层到未氧化层都有一层过渡带，试样A的过渡带宽而且结构疏松，其它几种试样的过渡带窄且致密，如图7(试样A)和图8(试样B)所示，试样C和D的过度带显微照片基本与试样B一致。试样A在氧化过