基質(zhì)組成對剛玉-尖晶石澆注料性能的影響.pdf

1、剛玉-尖晶石澆注料因具有良好的抗渣侵蝕性和抗結(jié)構(gòu)剝落性，目前已成為鋼包內(nèi)襯及透氣系統(tǒng)用耐火材料的主流材質(zhì)，其有效提高了鋼包的使用壽命和鋼材質(zhì)量。然而，剛玉-尖晶石澆注料在施工性能和熱震穩(wěn)定性方面仍有待改善，此外該體系澆注料中常常引入SiO2微粉，但市售SiO2微粉種類繁多，性能不穩(wěn)定，在實際應(yīng)用條件下尚需精細(xì)化。為此，本論文首先對基質(zhì)組成中的四種SiO2微粉(92＃、940U、951U、971U)、α-Al2O3微粉、ZrO2微粉及其復(fù)

2、合粉體料漿的流變特性進(jìn)行了研究;隨后研究了SiO2微粉種類及添加量、ZrO2微粉加入量及粒度大小對澆注料的常規(guī)物理性能、熱機(jī)械性能和抗渣性能等方面的影響，結(jié)果表明:
　　1)不加減水劑時，SiO2微粉中中位徑小的細(xì)顆粒越多，懸浮液的黏度越大;粉體中存在一定含量的粗顆粒時，懸浮液易發(fā)生剪切增稠行為。對于各微粉料漿，減水劑FS20的分散效果優(yōu)于無機(jī)電解質(zhì)SHMP、STPP，這與FS20可同時產(chǎn)生空間位阻效應(yīng)和靜電穩(wěn)定機(jī)制有關(guān)，此外SH

3、MP對Zr4+的絡(luò)合作用可有效改善ZrO2微粉漿體的分散性。
　　2)不同種類的SiO2微粉，其碳含量越高，澆注料流動性越差;堿金屬雜質(zhì)含量越高，常溫物理性能越好。隨著SiO2微粉含量的增加，試樣的燒結(jié)性能改善，然而當(dāng)添加量達(dá)到4wt％，流動性下降明顯;SiO2微粉含量增加對澆注料的抗渣性能具有雙重影響，即在降低材料抗渣侵蝕性的同時可改善材料的抗渣滲透性。
　　3) ZrO2微粉可促進(jìn)剛玉-尖晶石質(zhì)材料的燒結(jié)，但熱處理過程中

4、ZrO2晶型轉(zhuǎn)變引起體積膨脹效應(yīng)，惡化燒結(jié)性能，因此ZrO2微粉的添加量必須適當(dāng)。當(dāng)ZrO2微粉添加量為4wt％時，試樣具有較高的熱態(tài)強(qiáng)度和優(yōu)良的抗渣性能;添加量為6wt％時，試樣的抗熱震性明顯改善。
　　4)不同粒度的ZrO2顆粒主要通過改變試樣的顯微結(jié)構(gòu)來影響材料性能。ZrO2細(xì)顆粒可有效提高試樣的熱態(tài)強(qiáng)度，其中添加d50=2.5μm的ZrO2微粉的試樣具有最大值3.27±0.49MPa; ZrO2粗顆粒在改善熱震穩(wěn)定性方面作