紅柱石骨料的引入對Al

1、紅柱石骨料的引入對 Al_2O_3-SiC-C 質鐵溝澆注料性能的影響 目前, 高爐出鐵溝用 Al2O3-SiC-C 質澆注料中使用的骨料多為棕剛玉顆粒 , 但電熔棕剛玉在生產過程中會產生嚴重的污染 , 所以現在棕剛玉的生產受到了限 制。紅柱石作為一種天然耐火原料 , 儲量豐富 , 含紅柱石耐火材料具有優(yōu)良的體積 穩(wěn)定性和抗熱震性等特點。但迄今為止 , 有關紅柱石在 Al2O3-SiC-C 質鐵溝澆注料中應用的報道較少且不全面。本工作采用不同粒度（8-5mm5-3mm3-1mm和不同溫度（1300 C、1400C、 1500C、1600C）預燒的紅柱石骨料（5-3mm）取代AI2O3-SiC-

2、C質鐵溝澆注料中相 應的棕剛玉骨料 , 研究紅柱石骨料的粒度和預燒溫度對紅柱石莫來石化率的影響 進而考察紅柱石骨料的粒度和預燒溫度對澆注料線變化率、 熱震穩(wěn)定性、 抗氧化 性、高溫強度和抗渣性能的影響 , 以探索紅柱石骨料在 AI2O3-SiC-C 質鐵溝澆注 料中應用的可能性。第一,研究了紅柱石骨料的引入對澆注料線變化率的影響。結果表明 , 引入不同粒度的紅柱石骨料（8-5mm 5-3mm 3-1mm）后試樣的線變化率增大；當引入 5-3mm粒度的紅柱石骨料時,試樣的線變化率最大。這主要依賴于紅柱石莫來石化伴隨的體積膨脹效應。 而隨著引入紅柱石骨料（5-3mm）的預燒溫度從1300C提高到1

3、600C ,試樣的線變化率逐漸減小。這是因為提高預燒溫度使得試樣中殘存紅柱石的量減少 , 經熱處理后產生的 體積膨脹效應減弱 , 導致試樣的線變化率減小。可控制紅柱石骨料的粒度和預燒 溫度來調節(jié)膨脹率 , 使其抵消澆注料在長期使用過程中產生的體積收縮 , 從而提 高澆注料的體積穩(wěn)定性。第二,研究了紅柱石骨料的引入對澆注料熱震穩(wěn)定性的影響。 結果表明,引入紅柱石骨料后試樣的熱震穩(wěn)定性提高這是由于紅柱石在高溫下分解形成了莫來石 -富硅玻璃相的復合結構 , 這種 復合結構有利于試樣在熱震過程中緩釋熱應力 , 從而提高了試樣的熱震穩(wěn)定性。 當紅柱石骨料的引入粒度從8-5mm減小到5-3mm,紅柱石莫來

4、石化率增大,莫來石 和富硅玻璃相的生成量增多 , 試樣的熱震穩(wěn)定性進一步提高 ; 當紅柱石骨料的引 入粒度從5-3mni減小到3-1mm紅柱石分解產生更多的富硅玻璃相,玻璃相填充氣 孔和促進燒結的作用增強 ,試樣的氣孔率減小而強度提高 ,使得試樣的熱震穩(wěn)定 性降低。第三, 研究了紅柱石骨料的引入對澆注料抗氧化性的影響。觀察熱震后試樣 的斷裂橫截面發(fā)現 ,含紅柱石骨料試樣的氧化層較薄 ,即紅柱石骨料的引入使得 試樣的抗氧化性能提高。這是因為紅柱石分解產生的富硅玻璃相填充了氣孔 , 阻礙了氧氣進入試樣內 部與SiC和C接觸，從而減少了 SiC和C的氧化,提高了試樣的抗氧化性。隨著 紅柱石骨料粒度的

5、減小和預燒溫度的提高 , 富硅玻璃相的生成量增多 , 試樣的氣 孔率降低 , 抗氧化性能進一步提高。第四,研究了紅柱石骨料的引入對澆注料高溫強度的影響。 結果表明,引入紅 柱石骨料后試樣的高溫強度提高。這是因為紅柱石分解后生成的 SiO2與試樣中的AI2O3反應生成了二次莫來 石, 二次莫來石促進了紅柱石骨料和基質的結合 , 提高了試樣的高溫強度。 隨著紅 柱石骨料的引入粒度從8-5mm減小到3-1mm紅柱石分解產生的SiO2增加，二次 莫來石的生成量增多 , 試樣的高溫強度進一步提高。第五, 研究了紅柱石骨料的引入對澆注料抗渣性的影響。通過觀察抗渣實驗 后的坩堝試樣發(fā)現 ,在渣附近的紅柱石顆粒受到了渣的侵蝕 , 而剛玉顆粒未受到 渣的侵蝕 , 表明紅柱石顆粒的抗渣性弱于剛玉顆粒。而從