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刚玉骨料对浇注料的作用

发布时间:2022/07/12 企业新闻 标签:高铝砖浏览次数:46

    我们常用的刚玉骨料主要有:棕刚玉、亚白刚玉、白刚玉、铬刚玉、锆刚玉、致密刚玉以及高温煅烧高铝矾土。

     刚玉骨料又称耐火骨料是耐火浇注料组织结构中的主体材料,用量约为70%,其骨架作用,也影响其物理力学和高温使用性能,对钢包耐火浇注料尤为明显。因此,应根据实际情况和技术配方要求,合理选择耐火骨料的品种、临界粒径及颗粒级配,以获得高技术钢包耐火浇注料。

     在基质组成相同的情况下,采用不同品种的耐火骨料制成耐火浇注料,其骨料与基质料的质量比为7:3.表1为浇注料用耐火骨料的理化性能。棕刚玉体积密度较大、吸水率低,颗粒变焦圆滑且致密,故拌料在相同流动度时需水量较少;特级高铝料的体积密度较小,吸水率居中,颗粒有棱角、气孔较多,故拌料时需水量较大;白刚玉体积密度居中,吸水率大,颗粒多棱角且有缩孔,故拌料需水量最大。

 

表1 :浇注料用耐火骨料的理化性能

骨料品种

化学成分/%

颗粒体积密

度/g·cm-3

吸水

率/%

颗粒外观

Al2O3

SiO2

TiO2

R2O

高铝料

白刚玉

棕刚玉

87.3

99.5

93.0

4.0

0.1

1.0

5.0

 

3.2

0.38

0.42

0.10

3.36

3.48

3.89

1.29

3.28

0.37

棱角、气孔较多

多棱角、高缩孔

边角较圆、致密

表2 :耐火骨料对浇注料性能的影响    

项目

品种

温度/℃

110

1100

1400

1600

体积密度/g·cm-3

白刚玉

棕刚玉

高铝料

3.15

3.33

3.02

3.10

3.27

2.97

2.94

3.12

2.94

2.93

3.25

3.12

抗折强度/Mpa

白刚玉

棕刚玉

高铝料

3.1

5.0

6.2

8.2

14.3

11.5

15.1

20.0

24.4

18.6

30.0

37.1

烧后线变化/%

白刚玉

棕刚玉

高铝料

 

0.07

0.25

0.14

1.65J

1.92

0.87

2.00

0.62

-0.68

上表为耐火骨料品种对浇注料性能的影响。从表中看出,棕刚玉、白刚玉和高铝料配制的耐火浇注料,其体积密度一次递减;随着加热温度的升高,浇注料的体积密度递减,只有高铝料和棕刚玉配制的浇注料,在1600℃烧后的体积密度大于烘干的体积密度;浇注料的抗折强度则随之不断增大,白刚玉的增大较少,高铝料的增大较多,棕刚玉的居中;随着烧结温度的升高,白刚玉骨料配制的浇注料,其烧后线膨胀增大,在1100~1400℃之间,因形成较多的尖晶石等矿物,烧后线膨胀急剧增大。在1400~1600℃之间,该料含杂质较少,故烧后线膨胀持续而平稳的增加,到1600℃仍约有2%的线膨胀;棕刚玉和高铝骨料配制的浇注料,其变化规律基本相似,1400℃烧后线膨胀最大。到1600℃烧后,因特矾中SiO2含量及R2O含量最高,产生较多的液相量,抵消了生成MA和CA6伴随的体积膨胀,故该种料呈现为烧后线收缩,对钢包耐火浇注料的使用是不利的。这也是采用的高铝料作钢包耐火浇注料时,需添加较多的镁质材料的缘故;棕刚玉骨料浇注料的1600℃烧后线变化,在两者之间,其烧后线膨胀为0.62%。

高技术钢包耐火浇注料的一个特点是,将耐火骨料临界粒径从约为10mm扩大到25mm左右,以提高其抗热震性。表3为粗大骨料浇注料的抗剥落性能试验结果。用刚玉镁砂尖晶石质耐火浇注料做成标砖试样,放进1450℃的电炉中加热一定时间后,取出试样在空气中强冷至室温,再反复循环,测定其表面开裂情况。表中△表示试样完好,×表示试样开裂。×越多,表示试样开裂也多。

表3 :粗大骨料浇注料的抗剥落性能试验结果

试样冷热循环次数/次

3

4

5

6

7

8

浇注料

未加粗大骨料

×

××

××××

×××××

×××××

添加粗大骨料

×

××

××

     添加粗大骨料的耐火浇注料,抗剥落性能比未加粗骨料的好,即提高了抗热震性。通过岩相分析认为,添加粗大骨料后,裂纹形态发生了偏移和分岔,抑制了长裂纹并改变方向,也阻止了基质内裂纹的扩散,故提高了浇注料的抗剥落性能。某厂在钢包耐火浇注料中添加20~25mm的粗大骨料7%,就减少了钢包衬的裂纹,提高了包龄。当粗大骨料在耐火浇注料中用量过多时,将沿着粗大骨料或与之相连的裂纹增多,则降低耐火浇注料的抗热剥落性,影响其使用。粗大耐火骨料的用量,应兼顾钢包耐火浇注料的全面性能,经试验确定。

所以,我们在生产耐火浇注料的时候对耐材原料及其骨料的选择尤其重要。如:含量、理化指标以及加工生产与运输储存等都要严格要求,包括每个细节都要注意,严把质量关。