滑板用耐火材料的发展.doc

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1、滑板用耐火材料的发展滑板川耐火材料的发展金丛进邱文冬孙加林洪彦若摘要综述了近年来滑板用耐火材料的性能和损毁机理，探讨了我国滑板的研究和发展趋势。关键词滑板耐火材料发展Development.ofRefractoryMaterialforSlidingPlateJinCongjinQiuWendong(BaoshanIron&SteelCorp.)SunJalinHongYanruo(UniversityofScience&TechnologyBeijing)AbstractThepresentpaperreviewedthepropert

2、iesandwearmechanismoftherefractorymaterialintherecentyeeirsanddiscussedthetrendofresearchanddevelopmentofthematerial.Keywordsslidingplaterefractorymaterialdevelopment1前言自70年代以來,滑动水口已成为钢铁T业快速发展的重要工艺技术革新之一［1］。现在国内外绝人多数钢包、小间包都装上了滑动水口系统。滑板砖是滑动水口的关键组成部分，是玄接控制钢水、决定滑动水口功能的部件。滑板的

3、制造丁艺与以前的耐火材料不同,它具有钢水注入功能和流量调整功能，砖的制造除了混练、成型、烧成、检杏这些丁序以外，还有滑动血的机械加工，安装加工及外部整体调整工序。［2］。在使用过程小，由于需要长时期承受高温钢液的化学侵蚀和物理冲刷，激烈和瞬变的热冲击和机械磨损作用，使用条件极为苛刻；同时，为实现H由开闭钢流，滑动面平整度及其板型尺寸均需严格要求。因此滑板必须具有高强度、耐磨损、I耐渣蚀和热震稳定性好等特性。2现有滑板的性能H前国内广泛使用的滑板材质主要是铝碳质和铝碳鉛质;在H木和欧洲还育镁碳质、尖晶石碳质、氧化错质等。表1是5种材质滑板的

4、成分的理化性能。表1铝碳质、铝碳错质、镁碳质、尖晶石碳质、氧化错质滑板的理化性能2.1铝碳质滑板铝碳质滑板是70年代末期开发的产品，以烧结氧化铝和合成莫來冇为主要原料,在基质部分添加碳组份和防氧化剂（如金属铝、金属硅、SiC、B4C、Mg-B等），加入结合剂煤沥青或酚醛树脂混练成型；在还原气氛下烧成，形成碳结合的耐火材料［3］。这种材质的滑板因其组织致密，气孔微细，且含有一定数量的残碳,钢液和渣液难以浸渍，故耐侵蚀性良好，但其缺点止是由于组织致密，耐热冲击性则有所下降，不能多次连续使川，其次，在使川过程中，由于碳易被氧化,导致结构疏松，降

5、低了耐侵蚀性。2.2铝碳错质滑板铝碳错质滑板［4〜8］是在烧成铝碳质滑板的基础上研制开发的。这种材质滑板采川了低膨胀率的A12O3-SiO2-ZrO2系原料，制成以斜错石、莫來石、刚玉等为主晶相，以碳结合为特征的耐火材料。首先引入钳莫來石做骨料，利用错莫來石屮的氧化钳在约1000°C时发生晶型转变,伴有体积收缩的特点，晶粒内产生显微裂纹，人人改善了材料的耐热冲击性能。其次Zr02具有优良的抗侵蚀性，其耐侵蚀性较铝碳质滑板明显提高,成为现今人型钢铁企业滑板使用屮的主流。2.3镁碳质滑板在方镁石滑板基础上发展的MgO-C质滑板［9,10,11

6、,12］，克服了方镁石滑板抗热震性差的缺点。在浇钢温度高、时间长以及钢水屮氧和钙含量高的条件下，镁碳质滑板也都获得了满意的使用结果。2.4尖晶石碳质滑板尖晶石碳质滑板采用了镁铝尖晶石丿京料，制成以镁铝尖晶石为主晶相，以陶瓷和碳复合结合为特征的耐火材料。镁铝尖晶石材料的热膨胀系数和弹性模量均比氧化镁小，抗热冲击能力比氧化铁强。但尖晶石材料与钢屮钙发生缓慢的化学反应，生成低熔点物，影响其使用寿命［10］。现在，通过对制造过程屮原材料的改进，并对泥料的粒度分布及烧成温度加以改进和控制，镁尖晶石滑板的耐侵蚀性均有很人提高，使用寿命也明显增加。2.

7、5氣化错质滑板氣化错质材料具令良好的耐蚀性（Ca0-Zr02系液相线温度均在2000°C以上）和耐剥落性（比较低的热膨胀系数）。氧化镁部分稳定的氧化铅质滑板，可以在较苛刻的浇铸条件下使用，寿命最高可达10次［13,14,15］。采用热压成型的氧化铅质滑板具有高温强度高、显气孔率低、气孔径小等特点。在小间包上使用，史具有耐钢和渣的侵蚀性能】15］。3滑板的侵蚀机理滑板川咐火材料因其结构、川途、使川条件等不同，显示岀了不同的损坏形武。(1)中间包用滑板与熔渣不发生相互作用;(2)屮间包内钢水温度比钢包内钢水温度低40〜8LC;(3)屮间包用滑

8、动水口装置的耐火材料预先加热到800°C左右,铸钢时，使用一次的温差是从开始的700〜800°C至铸钢温度(1520〜1560°C);而钢包滑动水口装置的耐火材料在铸钢开始前仅为100°C左右