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原料对Al2O3-SiC-C耐火质浇注料的影响

  • 分类:行业动态
  • 来源:超级管理员
  • 发布时间:2023-12-12
  • 访问量:649

合理选用骨料的粒径及严格控制级配是制造出铁沟浇注料的关键所在。骨料的粒度通常不能太大,通常不得超过8mm,并且在配料中大于1mm的粗颗粒应占有充足的比例,通常应大于60%。由致密电熔刚玉、烧结板状刚玉和电熔棕刚玉三种刚玉原料复合而成的Al2O3-SiC-C质浇注料具有较好的抗热震性,从而提高了其使用寿命。而且,有研究表明骨料的类型对Al2O3-SiC-C质浇注料的热膨胀性有明显影响。Al2O3-SiC-C质浇注料中的SiC关键应以细粉方式添加,但当SiC添加量较多时,也可能部分以颗粒方式添加。SiC的加入量还可以在较大范围之内波动,通常在10~30%范围之内。提升SiC成分有助于提高Al2O3-SiC-C质浇注料抗高炉渣腐蚀水平。目前多数铁沟料中SiC含量在11~20%,则以13~16%居多。碳的加入量对浇注料的流动性没有好处,但是它的添加能明显提高浇注料的热膨胀性,也可以大大提高材料的抗热震性。将Al2O3-SiC-C质浇注料中的碳源由沥清改成改性材料石墨,其各指标值并没有展现有好处的更改,而且随着其量的增加也并没有表现出了一定程度的规律性。日本学者也尝试在Al2O3-SiC-C质浇注料里加入约20%碳颗粒,仅增强了1%的加水量;可是这一做法能够减少材料的开裂和剥落、提高其抗腐蚀性能,可是也不会影响材料强度。Al2O3-SiC-C质浇注料是以球形沥清所使用的。

刚玉、碳化硅和碳三种主要成分搭配使用,彼此填补了分别存在的不足。因其为原料制得的Al2O3-SiC-C质浇注料在高炉出铁沟中得到广泛的应用,因为碳化硅和碳素的引入,赋予其了较好的热震稳定性及抗腐蚀性能,应用效果较好。可是,碳化硅和碳素两种原料也存在着致命的缺点,那便是其易还原性。做为改善出铁沟浇注料抗氧化性的路径,除开提高浇注料的致密度、采用本身抗氧化性更佳的碳素组合做为碳素由来以外,在Al2O3-SiC-C质浇注料中往往添加防氧化剂以提高其抗氧化能力,也是提高其使用寿命的方式之一。到现在为止,Al2O3-SiC-C质浇注料中运用的较为广泛和成长的防氧化剂仍然当属单质Si粉。


Si(s)+CO(g)=SiO(g)+C(s)(1)

2SiO(g)+O2(g)=2SiO2(1)(2)


单质Si受到氧化作用,反应生成SiO(g)并使CO还原为碳,遏制了碳的氧化,而SiO(g)气体通过液相扩散,在工件表面被进一步氧化产生的SiO2液相,能够堵塞出气孔,使致密性提升,并隔绝空气阻拦氧的更进一步进入,能够降低原材料内部氧分压,从而使剩下的Si与C反应生成蠕虫状的β-SiC,中、持续高温硬度有所改善。

此外,在Al2O3-SiC-C质浇注料中还加入其他为了获得一定程度的施工性能的原材料,例如为提高粘结强度而添加的铝酸钙水泥、为提高流动性而添加的超细粉等。研究者为了进一步提高Al2O3-SiC-C质浇注料的综合性能,还普遍探讨了多种多样添加剂并对性能寿命的提升功效。



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