热处理温度对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响.pdf

试验研究 NAIHUOCAILAIO／弼火材料 2008。42{6)428-431 热处理温度对刚玉 一尖晶石质浇注料性能的影响 李代兵 张 晖 张立明 洪彦若 毛庆龙 齐志刚 1)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 洛阳471039 2)北京科技大学 摘 要 以板状刚玉为骨料(粒度8～3，3～l和≤1iTlln)，板状刚玉细粉、活性氧化铝微粉 (d。=2．26txm， (AlO)99％)、镁铝尖晶石粉、镁砂 (粒度≤0．088mm， (MgO)94．56％)为基质，纯铝酸钙水泥为结合 剂，浇注振动成型为40ITlmX40mmx160mill的样条。研究了不同热处理温度 (1450、1550、1600、l650和 l700℃)对纯铝酸钙水泥结合的刚玉一尖晶石质浇注料性能的影响。采用XRD分析试样基质的相组成，用 SEM观察试样显微结构和断口形貌，并用EDS对微区成分进行分析。结果表明：刚玉一尖晶石质浇注料常温 抗折强度以及 1300℃风冷热震后抗折强度和强度保持率均随热处理温度的升高先增大后减小，1600oC3h 热处理试样的抗热震性最好。1600℃3h热处理试样中存在作为应力缓冲机制的网状交织结构明显，对热应 力的缓冲能力更强，同时，Al0在尖晶石中有适当程度的固溶，增强了基质间的结合强度，试样的断裂功增大， 有利于提高材料的抗热震性。 关键词 刚玉一尖晶石质，浇注料，热处理温度，抗热震性 目前，随着现代工业对洁净钢、优质品种钢需求 1450、1550、1600、1650和 1700℃保温3h热处理 的增加，炉外精炼技术得到了快速发展。钢包浇注料 (试样编号分别记作T1、 、13、T4、T5)。 由于使用条件十分苛刻，其使用性能，特别是抗热震 1．2 性能检测 ‘ 性能，对保证炉外精炼工艺的可靠性和安全性起着至 试样的体积密度、显气孔率参照 GB／T2997— 关重要的作用。 2000进行测定；常温抗折强度参照GB／T3001—2000 在刚玉质浇注料中添加部分预合成的尖晶石所 进行测定；常温耐压强度参照GB5072—1985测定。 制备的刚玉一尖晶石浇注料，因具有与炉渣的浸润性 1300℃风冷热震试验：将室温下的热处理后样 差，抗渣侵蚀性好，抗结构剥落性好等特点，正成为世 条直接放入 1300℃炉膛内，使试样在此温度下保温 界各国钢包用耐火材料的主流ll ，并得到_『研究者 30rain，取出吹强风45rain冷却试样。上述过程重复 和使用者的极大关注。本工作研究了热处理温度对 3次。测定试样热震前后的抗折强度，以热震后的抗折 纯铝酸钙水泥结合的刚玉一尖晶石质浇注料的性能， 强度和抗折强度保持率作为试样抗热震性评价指标。 特别是抗热震性的影响。 采用XRD分析试样基质相组成，用SEM观察试样 显微结构和断口形貌，用EDS对微区成分进行分析。 l 试 验 1．1 试样的制备 2 结果与讨论 试样 以板状刚玉为骨料 (粒度 8～3，3～1和 2．1试样的常规性能 ≤1mm)，板状刚玉细粉 ((A1：03)98．5％)、活性 不同温度处理后试样 的物理性能见表 1。可 以 氧化铝微粉 (粒度 d。=2．26I．Lm，(伽(A1：O3) 看出：热处理温度提高，试样的体积密度增大，显气孔 99％)、镁铝尖晶石、镁砂 (粒度≤0．088fflnl，(MgO) 率降低；试样 、13较试样Tl的烧后线变化率增大， 94．56％)为基质，纯铝酸钙水泥Secar80为结合剂。 常温抗折强度降低；热处理温度继续升高，试样伴随 按照 7／2(骨料)：m(细粉)=68：32，将原料按照一一定