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原料对Al2O3-SiC-C耐火质浇注料的影响

发布日期： 2019-07-10 15:05:38 阅读量（314）作者：张红

合理选用骨料的粒径及严格控制级配是制造优质出铁沟浇注料的关键。骨料的粒度一般不宜过大，通常不大于8mm，且在配料中大于1mm的粗颗粒应占有足够的比例，一般应大于60%。由致密电熔刚玉、烧结板状刚玉和电熔棕刚玉三种刚玉原料复合而成的Al2O3-SiC-C质浇注料具有良好的抗热震性，从而提高了其使用寿命。而且，有研究表明骨料的种类对Al2O3-SiC-C质浇注料的抗渣性有显著影响。Al2O3-SiC-C质浇注料中的SiC主要应以细粉形式加入，但当SiC加入量较多时，也可能部分以颗粒形式加入。SiC的加入量可以在很大范围内波动，通常在10～30%范围内。增加SiC含量有利于提高Al2O3-SiC-C质浇注料的抗高炉渣侵蚀能力。目前多数铁沟料中SiC含量在11～20%，又以13～16%居多。碳的加入量对浇注料的流动性是不利的，但它的加入能明显提高浇注料的抗渣性，也能明显改善材料的抗热震性。将Al2O3-SiC-C质浇注料中的碳源由沥青改为改性石墨，其各指标并未呈现有益的改变，而且随着其量的增加也并未表现出一定的规律。日本学者也尝试了在Al2O3-SiC-C质浇注料中加入约20%碳颗粒，仅增加了1%的加水量;然而这一举措可以减少材料的开裂和剥落、提高其抗侵蚀性能，但是也不影响材料的强度。Al2O3-SiC-C质浇注料中以球状沥青使用的效果最佳。

刚玉、碳化硅和碳三种主要原料配合使用，相互弥补了各自的不足之处。以其为主要原料制得的Al2O3-SiC-C质浇注料在高炉出铁沟中得到广泛的应用，由于碳化硅和碳素的引入，使其具有了良好的热震稳定性和抗侵蚀性能，使用效果良好。但是，碳化硅和碳素两种原料也有其致命的弱点，那就是其易氧化性。作为改善出铁沟浇注料抗氧化性的途径，除了提高浇注料的致密度、选用本身抗氧化性更佳的碳素组合作为碳素来源之外，在Al2O3-SiC-C质浇注料中往往加入防氧化剂以提高其抗氧化能力，也是提高其使用寿命的途径之一。到目前为止，Al2O3-SiC-C质浇注料中应用的最为广泛和成功的防氧化剂依然当属单质Si粉。

Si(s)+CO(g)=SiO(g)+C(s) (1)

2SiO(g)+O2(g)=2SiO2(1) (2)

单质Si受到氧化作用，反应生成SiO(g)并使CO还原为碳，抑制了碳的氧化，而SiO(g)气体通过气相扩散，在材料表面被进一步氧化生成的SiO2液相，可以堵塞气孔，使致密度提高，并形成保护层阻止了氧的进一步侵入，大大降低了材料内部的氧分压，从而使得剩余的Si与C反应生成蠕虫状的β-SiC，中、高温强度得到改善。

另外，在Al2O3-SiC-C质浇注料中还加入其它为了获取一定的施工性能的材料，例如为提高其结合强度而加入的铝酸钙水泥、为提高其流动性而加入的超细粉等。学者们为了进一步提高Al2O3-SiC-C质浇注料的整体性能，还广泛研究了多种添加物对其性能和寿命的提高作用。

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