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四季火耐材最新一批骨料制备轻量化-刚玉-尖晶石

更新时间:2018-07-05作者:阅读:

铝镁质浇注料包括刚玉-尖晶石质和刚玉-氧化镁质浇注料,在经过高温处理后或使用过程中形成了六铝酸钙(CA6)、镁铝尖晶石和刚玉三种高熔点相,三种物相之间有很好的结合,使浇注料具有良好的抗渣性和抗热震性,而被广泛用作钢包内衬、透气元件和喷嘴等。
研究铝镁质浇注料性能改进通常从优化基质系统入手,如改变尖晶石引入方式(添加预合成或原位生成尖晶石)、调控尖晶石的加入量或生成量、调整氧化镁细粉粒度、改变结合剂的种类以及添加微量的SiO2微粉(降低原位尖晶石伴随的体积膨胀)等,但骨料对铝镁浇注料性能改进的研究相对较少,有文献报道改变骨料种类(白刚玉、棕刚玉、板状刚玉和富铝尖晶石)可调控其抗渣性能。浇注料被熔渣侵蚀过程,首先侵入基质系统,进而渗透进入骨料。通常浇注料中骨料颗粒很难被熔渣侵蚀破坏。因此,适当降低骨料密度,采用轻量化微孔骨料可减少耐火材料资源用量、降低能耗,且不至明显降低材料的抗渣性能。
博耐特(Bonite,安迈铝业)作为一种致密的六铝酸钙骨料,具有六方板状显微结构和较多微孔(图1所示),其耐火度高,抗热震,抗碱性渣和抗还原气氛能力强,热导率低(1.7W·m-1·K-1),同时对液态金属和熔渣具有不润湿性。相对于板状刚玉骨料(密度:3.63g·cm-3),Bonite骨料有较低的体积密度(密度:3.0g·cm-3)、较高的气孔率(显气孔率8.5%)和较小的气孔尺寸,该材料引入到刚玉-尖晶石浇注料中,可明显影响浇注料的显气孔率、气孔尺寸、热导率、抗渣性和抗热震性等。

图1

文献报道:引入40%的Bonite骨料制备的博耐特-刚玉-尖晶石质轻量化浇注料,与未引入Bonite骨料的刚玉-尖晶石浇注料相比,其浇注料烧后具有更多的微孔结构,表现出较低的热导率、更加优良的抗热震性和抗渣性能,且高温抗折性能没有明显的下降。轻量化浇注料的断口SEM照片如图2所示。(郑大高温所 张 举;实验数据节选自:Ceram. Int., 42(2016) 4941)

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