铝镁尖晶石粉对刚玉尖晶石浇注料的影响
发布日期： 2018-03-29 08:46:18 阅读量（779） 作者：在刚玉砂尖晶石浇注料中，一般采用富铝尖晶石作耐火粉料。尖晶石的Al2O3含量为58%~ 90%、MgO为含量为9.5% ~ 35 %，即尖晶石品种不同，铝镁含量也不同。 如表7-3-2中的编号1 ~编号4,尖晶石中Al2O3和MgO含量分别为90%和9.5%，而编号5 的则分别为59%和32%。
图1为尖晶石粉用量对刚玉尖晶石浇注料1500℃的体积密度、显气孔率和烧后线变化的影响。在基质中，电熔刚玉粉和电熔镁砂粉的质量比为2.57,水泥用量和电熔刚玉骨料用量不变，保证其质量比不变时调整尖晶石粉的用量。该粉料为烧结尖晶石，其A12O3为59.1 % 和MgO为 32.14%。
图1尖晶石粉用量对刚玉尖晶石浇注料1500℃的体积密度、显气孔率和烧后线变化的影响
1 一体积密度;2一显气孔率;3一烧后线变化
从图1中看出，随着尖晶石粉用量的增加，体积密度先增大而后略有降低，显气孔率和烧后线变化也逐渐降低。当尖晶石粉用量大于15%时，烧后线变化为负值，即呈现收缩状态。综合3项性能指标看，尖晶石粉用量一般为不大于15%。
图2为尖晶石粉用量对浇注料强度的影响。其基质组成材个料及其变化同前所述。从图中看出，随着尖晶石粉用量的增加，1300℃烧后耐压强度和抗折强度不断增大，1500℃烧后耐压强度和抗折强度先迅速增大、后缓慢增大和尖晶石粉用量大于20℃时又急速降低。所以，尖晶石粉用量小于20℃为宜。根据各种性能综合考虑，尖晶石粉的适宜用量为10%~15%。
图2尖晶石粉用量对浇注强度的影响
1、2一分别为1500℃耐压强度和抗折强度;
3、4一分别为1300℃抗折强度和耐压强度
表1为尖晶石粒度对刚玉尖晶石浇注料性能的影响。用Al2O3大于99%的刚玉作骨料和部分粉料，用Al2O3大于75%和MgO大于24%的尖晶石作细骨料和粉料并保持 总用量为20%。α-Al2O3和Ca-70水泥的用量不变且添加外加剂。骨粉料质量比约为70:30。尖晶石细骨料增加，则刚玉细骨料减少;尖晶石粉料减少，刚玉粉料相应地增加。
表1尖晶石粒度对刚玉尖晶石质浇注料性能的影响
从表1中看出，随着MA细颗粒的增加，烘干强度变化不大，1550℃烧后强度先增后减，烧后线变化由收缩转变膨胀;抗热震性试样编号4最好，全用MA细颗粒最差。综合考虑，MA颗粒与粉料之比为1:1< 3:1，其性能较好，即颗粒与粉料同时使用为宜。
尖晶石粒度不同，低水泥刚玉MA质浇注料抗渣性也不同。随着MA细颗粒的增加，对于CaO/SiO2质量比高的熔渣来说，其侵蚀和渗透均较轻，特别是抗侵蚀性较好;其质量比低的熔渣，则MA细颗粒少即粉料多时，浇注料抗侵蚀性和抗渗透性均较好。单独用MA细颗粒或粉料，其抗渣性均不好。所以，MA细颗粒和粉料应同时使用，低水泥刚玉MA质浇注料性能较好。具体地说，应根据钢包的操作条件和熔渣情况，确定适宜的MA细颗粒和粉料用量。
低水泥刚玉镁砂尖晶石质耐火浇注料的材料、基质组成和配合比不变，采用不同粒度的尖晶石(Al2O3为74.9%，MgO为21.9% )粉配制浇注料，其抗渣性能见表2。从表中看出，随着尖晶石粉粒度的减小，浇注料的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性均有提高。因为，加入预合成尖晶石粉可减少镁砂粉的加入量，即有减少新生成MA的膨胀效应，同时作为其晶核，也能促进基质的烧结。特别是加入具有较高活性的尖晶石超微粉，易与熔渣中的CaO及 FeO反应生成低熔物，逐渐溶入渣中而加快了浇注料的熔损;同时，尖晶石粉消耗了渣中的CaO及FeO,使渣的黏度提高，且低熔物新附于浇注料与熔渣的界面上，从而又阻止了熔渣向 浇注料中渗透。总之，铝镁尖晶石的用量和粒度，应当有个最佳值，以便去劣存优，发挥其积极的作用，提高包龄。
表2尖晶石粉粒度对浇注料抗渣性能的影响
图3为尖晶石超微粉用量对浇注料抗热震性的影响。尖晶石超微粉的Al2O3为 81.2%和MgO为16%、粒度D50= 2.9μm，Ca-70水泥为3%;改变尖晶石超微粉用量，相应改变α-Al2O3超微粉和镁砂粉用量，确保浇注料中超微粉用量为10%左右和MgO含量为9%。试样先经1600℃烧制，再经过1100℃、水冷循环5次后，测定抗折强度降低率以表示其抗热震性。从图中看出，随着尖晶石超微粉用量的增加，抗折强度降低率有个最佳值。 即尖晶石超微粉用量为2%时，抗折强度降低值最小，说明抗热震性好。其用量为4%时， 也能得到较满意的结果。这就是说，尖晶石超微粉的适宜用量为2% ~4%。
图3尖晶石超微粉用量对刚玉尖晶石浇注料抗热震性的影响
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