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随着钢铁工业的迅速发展,对钢材质量的要求越来越高。而洁净钢与超纯净钢是钢铁工业发展的重要方向之一。在冶炼过程中,耐火材料不可避免要与钢水接触,对钢水的洁净度有一定的影响。为了尽量减少它对钢水的污染,就有必要突出耐火材料的另一个功能—净化钢水的功能。碱性耐火材料对钢水增氧作用小,镁质耐火材料是最常见的碱性耐火材料,但其热震稳定性差。本研究希望加入SiC以提高其热震稳定性。 本论文所做的工作包括四个部分:第一部分是探讨MgO-SiC复合材料的氧化行为。第二部分是MgO-SiC浇注料的研究。第三部分是SiC含量对MgO-SiC复合材料热震稳定性的影响。第四部分是MgO-SiC复合材料的抗渣性能的研究。 在第一部分工作中,研究了温度、氧化时间以及结合剂种类对MgO-SiC复合材料的氧化行为的影响。结果如下: 1) 从1100℃开始两种结合剂结合的MgO-SiC材料开始增重,即开始氧化。但到1200℃以后,随着温度的升高质量变化率继续增大,增长速率逐渐变慢。 2) 氧化增重率与试样的显气孔率有关。随气孔率下降,质量变化的增长速度变缓。镁橄榄石形成所引起的体积膨胀与烧结均可能降低气孔率,从而减弱SiC的氧化。 3) MgO-SiC复合材料在氧化过程中,氧化面积及增重率随着氧化时间的增加而增加,但随着氧化时间的继续延长,试样氧化面积的增长速率和增重速率有所减缓。 4) MgO-SiC复合材料在1500℃条件下,随着保温时间的延长,氧化面积的增长速率及增重速率低于材料在1350℃时的氧化面积的增长速率,这是由于材料中镁橄榄石生成量较多所致。而此时结合剂对MgO-SiC复合材料氧化行为影响不显著。 在第二部分工作中,作者对分散剂及加水量对MgO-SiC浇注料流动性和物理性能的影响做了研究。结果表明:在以氧化硅微粉结合的MgO-SiC浇注料中分散剂C与G复合使用时,浇注料流动性好。同时其加水量控制在5%最为合适。分散剂种类对材料的物理性能有一定的影响。 在第三部分工作中,作者探讨了SiC含量对MgO-SiC复合材料热震稳定性的影响。 结果表明:随着SiC含量的增加,MgO-SiC复合材料的热震后的强度保持率也增加,即有利于提高材料的热震稳定性。当复合材料中SiC含量达到25%时,材料内部颗粒达到最紧密堆积,其物理性能最佳。 第四部分是MgO-SiC复合材料的抗渣性能的研究。结果表明: 1) 在多次渣蚀试验中,随着材料中的SiC含量的增加,镁橄榄石的生成量增加,CMS的生成量减少,有利于提高材料的抗渣性能。 2) MgO-SiC复合材料中作为结合剂的SiO2微粉、熔渣中的SiO2及SiC氧化生成的SiO2与MgO反应生成M2S,所引起的体积膨胀阻塞了材料中的气孔,可抑制渣的渗透。 3) 当硅微粉含量为5%时,材料的烧成前后的物理性能最佳,而控制SiO2微粉加入量有武汉科技大学硕士学位论文第n页利于材料的抗渣性能。