鋼包底吹氬座磚抗熱震性能的研究.pdf

1、隨著鋼包底吹氬技術(shù)的發(fā)展，人們對耐火材料的質(zhì)量要求越來越高。透氣磚系統(tǒng)是鋼包底吹氬技術(shù)順利實(shí)施的關(guān)鍵功能元件，透氣磚包括透氣芯磚和座磚，座磚主要是起到保護(hù)透氣芯磚的作用。然而頻繁的急冷急熱將在座磚縱斷面形成明顯的溫度梯度，不同的溫度變化將對耐火材料的熱膨脹產(chǎn)生不同的影響，從而導(dǎo)致熱應(yīng)力的產(chǎn)生，造成座磚的熱剝落。因此，座磚必須具有良好的抗熱震穩(wěn)定性。
　　本文首先用ANSYS分析軟件模擬座磚在使用過程中的溫度場分布，然后采用間接耦合

2、法將溫度場計(jì)算結(jié)果作為應(yīng)力場的初始體載荷，計(jì)算座磚的應(yīng)力場分布。
　　結(jié)合應(yīng)力場的分析結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)以白剛玉、尖晶石、α-Al2O3微粉以及SC71水泥為主要原料，以氧化鋯、鋯英石和鋯莫來石為添加劑，采用澆注法制備座磚試樣。將試樣放入熱震爐進(jìn)行抗熱震性能試驗(yàn)，用熱震后抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度保持率評價(jià)試樣的抗熱震性能。
　　通過實(shí)驗(yàn)和分析得出以下結(jié)論:
　　(1)出鋼以后，座磚熱面溫度從1000℃急劇變化到1600℃，此后各階

3、段座磚內(nèi)部存在較大的溫度梯度。運(yùn)輸結(jié)束后幾分鐘，熱面應(yīng)力由50MPa升至80MPa;精煉結(jié)束后，熱面應(yīng)力達(dá)到最大值，熱面外沿和內(nèi)沿處的應(yīng)力最大，座磚中部及下部的熱應(yīng)力變化不大。
　　(2)熱震后抗折強(qiáng)度最高，耐壓強(qiáng)度保持率較高的一組白剛玉顆粒配比是:3～5mm為35mass％，1～3mm為20mass％，0～1mm為15mass％，＜0.074mm為10mass％。
　　(3)單獨(dú)添加一種鋯基材料時(shí)，添加氧化鋯能顯著提高試樣