钢包工作衬刚玉-尖晶石浇注料的研究

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随着洁净钢需求量的日趋增加,精炼比例不断上升,钢包工作衬耐火材料面临的服役环境日益苛刻。作为大中型钢包的工作衬材料,刚玉-尖晶石浇注料的热震稳定性、高温抗折强度和抗精炼渣侵蚀性一直受到人们的关注。本文研究了尖晶石微粉、镁砂细粉和六铝酸钙细粉,对刚玉-尖晶石浇注料关键使用性能的影响。主要研究结论如下:(1)富铝尖晶石微粉的使用降低了浇注料成型所需的加水量,提高了浇注料的致密度,热处理后浇注料的强度提高,抗渣侵蚀性能增强。随着尖晶石微粉中氧化铝含量增加,浇注料的致密程度上升,强度和热震后残余强度保持率提高,其中90尖晶石微粉的使用对提高试样的热震稳定性能有益,其在浇注料中的适宜加入量为7wt%左右。抗钢包精炼渣实验结果表明,富铝尖晶石微粉中的氧化铝含量越高,越有利于吸收熔渣中FeO、MnO等物质,使熔渣黏度增大,提高了抗渣侵蚀性能。(2)镁砂细粉的引入,提高了浇注料成型所需的加水量,浇注料的体积密度下降,显气孔率上升,强度下降。引入镁砂细粉提高了浇注料的热震稳定性,同时基质中原位生成镁铝尖晶石有利于提高抗渣渗透能力,但引入过量镁砂不利于提高抗渣侵蚀能力,其适宜添加量为2~4wt%。(3)六铝酸钙细粉的使用提高了浇注料成型所需的加水量,降低了浇注料的致密度和强度,同时,浇注料的高温强度下降。浇注料的抗热震性能随六铝酸钙细粉含量的增加而上升,六铝酸钙细粉在浇注料中的适宜加入量为6~9wt%。抗渣实验结果表明,六铝酸钙细粉的引入对浇注料抗渣侵蚀性能影响不明显,但浇注料的抗渣渗透性能下降。
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