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铝镁质耐火浇注料在钢铁冶金中的应用发展

发布日期: 2019-08-23 10:09:33    阅读量(121)    作者:张红

铝镁质浇注料是一类以氧化铝和和氧化镁为主要成分的耐火浇注料。按所用原料的品质不同可分为:普通铝-镁质浇注料;普通高铝-尖晶石质浇注料;氧化铝-氧化镁质浇注料;氧化铝-尖晶石质浇注料。

普通铝-镁质浇注料是由特级或一级高铝矾土骨料与粉料(Al2O3≥85%)、烧结镁砂粉(MgO≥92%)组成的。普通高铝-尖晶石质浇注料,是用特级(或一级)高铝矾土骨料与粉料,矾土基烧结尖晶石骨料与粉料来配制的。氧化铝-氧化镁质浇注料的骨料采用电熔白刚玉或板状刚玉或电熔高铝刚玉。粉料是由刚玉细粉和微粉、反应性氧化铝粉、烧结镁砂粉、氧化硅微粉和分散剂组成。氧化铝-尖晶石质浇注料,是用电熔或烧结刚玉作骨料,由纯的合成尖晶石粉、α-氧化铝微粉、反应性氧化铝粉、纯铝酸钙水泥和分散剂组成。

铝镁质浇注料是在20世纪80年代初开发的水玻璃铝镁质耐火浇注料的基础上发展起来的,由于其良好的抗渣性能和热震稳定性,主要被应用在铁水包,中小型钢包内衬,透气砖,中间包和大钢包内衬等热工设备上。

铝镁系浇注料的发展经历过程如图1所示。

图1铝镁系浇注料的发展过程

铝镁浇注料的这种发展趋势与其以抗渣性为主的使用性能是密不可分的。浇注料中,随着MgO含量的增加,浇注料的抗侵蚀性增加,但其抗熔渣渗透性却降低。以往的研究表明,无论以镁砂还是尖晶石的形式引入MgO,MgO的含量为5~7%时,浇注料的抗侵蚀和抗渗透的综合性能最好。同时,MgO的热膨胀系数大(0~1500℃为(14~15)×10-6/℃),并随温度升高而增加;热导率随温度升高而降低(100℃时为34.3W/(m·K),1000℃时为6.7W/(m·K));因而其热震稳定性差。

综合考虑,在使用过程中应该控制MgO含量。尖晶石则表现出良好的热震稳定性,抗侵蚀能力强,浇注料体积稳定性好。故铝镁质浇注料表现出以尖晶石取代MgO和以基质的形式引入MgO的发展趋势。富铝尖晶石由于表面能较大,晶界结合弱,活性大,容易反应,晶格中的空位可以捕获Fe2+和Mn2+,表现出优于尖晶石的抗渣性,故铝镁浇注料倾向于采用富铝尖晶石。

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