电熔白刚玉细粉对RH炉用刚玉质浇注料性能都有哪些影响？
发布日期： 2019-11-14 14:39:41 阅读量（549） 作者：王海燕RH真空处理技术是一种工艺先进、能有效提高钢水质量的多功能二次精炼方法。RH浸渍管是RH炉最重要的组成部件之一，其工作条件十分恶劣，是RH炉最薄弱的环节。RH炉浸渍管衬体内层是耐火砖砌筑，中间为金属壳体，外层由浇注料浇注而成，外层浇注料对金属壳体和耐火砖起保护作用，其质量的好坏决定浸渍管的使用寿命。
浸渍管外层浇注料工作时受到熔渣侵蚀，钢液浸泡和急冷急热的间歇式热震破坏，易产生热剥落。同时清渣时还会遭受到机械冲击磨损，龟裂、剥落、钢水冲刷、机械磨损、熔渣渗透以及侵蚀熔损是外层浇注料的损毁的主要原因，因此要求浇注料优异的抗热震性和较好的强度。基质的好坏决定着材料的结构、强度、抗渣性、抗热震性等性能，市场多用烧结刚玉作为基质，浸渍管多因为热震整体脱落而提前下线_材料的抗热震性除了与原料有关外，还与材料在高温过程中生成的高温物相有关。电熔白刚玉较烧结刚玉活性低，高温物相的量有所不同。本试验中研究了电熔白刚玉加入量对RH炉浇注料性能的影响。
1试验
1.1原料
试验所用主要原料为烧结刚玉颗粒(T60，粒度15~6、6~3、3~1、1~0.5和≤0.5mm)和细粉(T60,粒度≤0.044mm)、电熔白刚玉粉(≤0.044mm)、活性氧化铝微粉(CL370)、钢钎维、ADS3、ADW1(减水剂)、铝酸盐水泥SeCar71等。主要原料的化学组成见表1。
1.2试样制备及性能检测
以烧结刚玉为骨料，基质主要成分为烧结刚玉细粉、活性氧化铝微粉等，用电熔白刚玉粉替代烧结刚玉细粉。试样配比见表2。
表2试样配比
按表2配料、混料、加水搅拌均匀，浇注成230mmX115mmX65mm的标型砖(抗热震试验时使用)和160mmX40mmX40mm的条形试样，自然养护24h后，在110℃下干燥16h。干燥后的标砖和条形试样在1600℃煅烧3h，然后检测1600℃烧后试样的体积密度、显气孔率、线变化率、常温耐压强度、常温抗折强度及抗热震性(1100℃水冷，以损坏时的次数来表征试样的抗热震性)。
2结果与讨论
图1分别示出了电熔白刚玉加人量对1600℃烧后试样显气孔率、体积密度和烧后线变化率的影响。可知，随着电熔白刚玉粉加入量增加，试样的体积密度逐渐增大，显气孔率和线变化率逐渐减小。
图2示出了电熔白刚玉细粉加入量对1600℃烧后试样常温强度的影响。由图2可知，随着电熔白刚玉粉替代量的增加，试样的常温抗折强度和常温耐压强度先增大后减小。当电熔白刚玉粉加入量为5%时，试样的耐压强度和抗折强度最大。当加入量超过5%(w)时，试样的抗折强度和耐压强度逐渐减小。
图3示出了电熔白刚玉加入量对1600℃烧后试样抗热震性的影响。由图3可知，随着电熔白刚玉替代量增加，热震次数逐渐增加，试样的抗热震注提高。当电熔白刚玉加入量为20%(切)时，试样的抗热震性最好。
图4示出了1600℃烧后1#试样和5#试样的SEM照片。对图4中的点1和点2进行能谱分析可知#呈片状结构的物质或类似树枝状物质为六铝酸钙。结合显微结构及能谱分析可知，1#试样中烧结刚玉细粉小颗粒周围结构较为致密，说明烧结刚玉细粉与铝酸钙水泥反应的比较充分，烧结刚玉细粉周围生成的六铝酸钙较多，虽然电镜下板状刚玉基材料显得较为致密，但生成六铝酸钙的过程中致使材料产生较大的体积膨胀，导致材料的整体结构较为疏松，体积密度较低。5#试样的基质中电熔白刚玉细粉小颗粒周围结构较疏松，说明电熔白刚玉细粉与铝酸钙反应不够充分，但有部分六铝酸钙生成。基质内部，CA6松散地分布在电熔白刚玉粉周围，形成许多微小气孔，大幅提高了材料的抗热震性能。
综上可知，随着电熔白刚玉替代量的增加，试样的体积密度和抗热震性逐渐增大，显气孔率、线变化率逐渐减小，结合电镜分析可知，这些性能的变化与CA6生成量有关。CA6作为材料的高温结合相，影响着试样的体积密度，强度以及高温性能。材料的中CA6—部分来自活性氧化铝微粉与铝酸盐水泥反应，另一部分来自基质中刚玉细粉与水泥的反应。烧结刚玉细粉的活性高于白刚玉细粉的活性，同样的温度下更容易与铝酸盐水泥反应生成CA6。所以同样条件下，烧结刚玉基试样在同样高温下生成的CA6量多于电熔白刚玉基的试样。CA6的生成过程中会产生2%的体积膨胀，生成量越少，试样的体积膨胀越小，所以随着电熔白刚玉替代量的增加，试样的体积密度逐渐增加，显气孔率和线变化率逐渐减小。太多的CA6生成导致材料疏松，材料的强度下降，太少又影响材料的结构强度，当电熔白刚玉加入量为20%(w)时，试样有较高的强度，抗热震性能也最好。
3结论
随着电熔白刚玉粉替代加入量的增加，1600℃烧后试样的体积密度和抗热震性逐渐增大，显气孔率、线变化率逐渐减小，这与试样中生成的六铝酸钙量有关。当电熔白刚玉粉替代加入量为20%(w)时，试样有较好的强度，抗热震性最好。
相关阅读
免责声明：
本站部分文章来源于互联网，编辑转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点核对其真实性负责。
如涉及作品内容、版权和其他问题请书面发函至本公司，我们将在第一时间处理。
