耐火材料在使用過程中,渣蝕往往是損壞的主要因素,,尤其是冶煉爐內(nèi)襯,。AL2O3—SiO2系耐火材料是廣泛使用的耐火材料,。但是由于強(qiáng)化冶煉的發(fā)展,,普通AL2O3—SiO2系耐火材料在抗渣性等方面已難于完全滿足冶煉的需要,。為此我們試圖以少量的Cr2O3為添加劑,采用特殊工藝技術(shù),,研制成本較低,、且耐蝕性較強(qiáng)的鋁鉻質(zhì)高鋁澆注料。
一 研制過程與方法
1.1 主要原料為高鋁礬土熟料和鉻礦,,以礬土熟料和部分鉻礦為顆粒料,其粒度分為15~8mm,,8~5mm,,5~1mm,<1mm,。前三者約占整個顆粒料的56%,,后者占44%。顆粒料與細(xì)分的比例為65:35,。細(xì)分粒度<0.074mm,,其中<0.057mm的>80%。制備過程中還加入了少量的助磨劑,。實驗配方多次篩選,,最后確定以高鋁礬土和部分鉻礦為顆粒料,混合細(xì)分為基質(zhì),,外加復(fù)合超細(xì)粉為早強(qiáng)劑,。混煉順序為粗顆�,!�2/3結(jié)合劑→中顆�,!�1/3結(jié)合劑→復(fù)合超細(xì)粉+混合細(xì)分→充分混煉。試驗料在振動臺上成型,。
1.2 抗渣性試驗采用坩堝法對加鉻和不加鉻的高鋁澆注料作對比試驗,。爐渣由鋼廠取樣,其化學(xué)成分為:SiO2/14.51,,F(xiàn)e2O3/16.21,,AL2O3/2.43,CaO/48.18 ,,MgO/ 3.71,,MnO2/2.52,P2O5/2.23,游離CaO/2.90,,S/0.19,,R平均值為3.00. 坩堝尺寸為φ50mmX50mm,中孔為φ20mmX20mm,,實驗條件為1550℃,,6h,爐渣用量為10g(細(xì)粉),。經(jīng)光學(xué)顯微鏡測定其渣滲透厚度為:高鋁澆注料3.84mm,,加CrO2質(zhì)高鋁澆注料1.49mm。
二:結(jié)果與討論
從對比侵蝕深度來分析加入氧化鉻的試驗料的各項性能都要優(yōu)于不加CrO2的高鋁澆注料,,其原因與下屬工藝因素有關(guān):
(1)選擇優(yōu)質(zhì)的高鋁礬土,,要求AL2O3>80%,F(xiàn)e2O3含量要低于2.0%,。為了保證AL2O3含量,,可以采用外加添加劑來提高基質(zhì)部分的AL2O3含量。礬土熟料要求燒結(jié)致密,,結(jié)晶大,。
(2)要求鉻鐵礦的Cr2O3含量盡可能高些。Cr2O3的引入對AL2O3—SiO2材料性能影響可見由于AL2O3,、Cr2O3與莫來石能形成有限固溶體,,故在AL2O3-SiO2系耐火材料,特別是高鋁材料中加入Cr2O3其耐火度不但不會降低,,還會有所提高,。分析認(rèn)為AL2O3—SiO2系引入Cr2O3能有效地提高抗渣性,原因為磚體的抗蠕變性的提高可改善抗渣性,�,?谷渥冃缘奶岣咧饕腔|(zhì)中玻璃相粘度的提高,而粘度的提高正是由于添加了Cr2O3所致,。其次是加入Cr2O3后,,在渣/磚界面處形成了鉻尖晶石以及不滲透的莫來石層,加上(AL,Cr)2O3(ss)的形成使基質(zhì)的性能得以改善,,從而提高了AL2O3-SiO2系材料的抗渣性,。
(3)由于粘土提供了SiO2通過液相與剛玉發(fā)生反應(yīng)生成莫來石。毫無疑問,,莫來石的形成速率主要依賴于SiO2的擴(kuò)展速率,,此速率隨液相粘度提高而降低,反之亦然,。AL2O3-SiO2系材料中的液相粘度是隨著Cr2O3含量的增加而提高,,隨溫度的升高而降低的。
三:結(jié)論
在高鋁澆注料中引入少量Cr2O3組分,用本工藝的技術(shù)參數(shù),,采用復(fù)合超細(xì)粉強(qiáng)化基質(zhì),,研制的加入Cr2O3質(zhì)高鋁澆注料,能改善AL2O3-SiO2系材料的性能,,尤其是可明顯提高抗渣性,。