耐磨浇注料的性能及在各个领域的应用
发布日期： 2016-01-15 00:00:00 阅读量（656） 作者：冲蚀磨损已经成为某些工业窑炉用耐火材料损坏的主要原因之一。近年来，多数工作集中在对耐火材料常温磨损的研究。本课题开展了高温条件下耐火材料磨损研究：1）定形制品高温耐磨性的研究，选择高铝砖、刚玉砖、碳化硅砖等循环流化床锅炉、垃圾焚烧炉常用的定形耐火制品作为研究对象，探索不同材质定形耐火制品高温耐磨性的特征；2）对高铝质和焦宝石质浇注料高温耐磨性的研究，主要考虑试验温度、热处理温度、结合体系、碳化硅含量、临界粒度及体积密度几个因素对其高温耐磨性的影响；3）探讨定形制品、浇注料的高温耐磨性与高温力学性能（抗折强度）之间的关系；4）试验条件对耐火材料高温耐磨性的影响。得到如下结论:
1.耐火材料的磨损量随温度的变化趋势可以分为两种类型，非氧化物材料氮化硅结合碳化硅砖在整个试验温度区域中磨损量较小，且几乎没有变化。氧化物材料的磨损量随温度的变化趋势可以分为弹性阶段和塑性阶段，材料处于弹性变形阶段时，随温度的升高，其磨损量变化不大；继续升高温度，当材料达到塑性变形阶段，其磨损量大幅度降低，且磨损量开始大幅度降低的温度点为该种材料开始塑性变形温度。
2.耐火材料的颗粒与基质的磨损程度不均衡，比较高铝砖和焦宝石浇注料试样在常温及1000℃、1200℃试验后表面磨损状态，常温下试样的不均衡性更明显，基质部分更易被磨损掉，留下裸露的颗粒；高温条件下，基质与颗粒料的磨损程度接近。
3.耐火材料的高温抗折强度和高温磨损量与试验温度的关系可分为非氧化物和氧化物两种类型。对于非氧化物材料，在高温阶段，磨损量、抗折强度随温度的升高几乎没有变化；而对于氧化物类材料，超过其塑性变形温度，磨损量、抗折强度均随温度的升高而迅速降低。在较高的温度区域，所考察的耐火材料的高温抗折强度与高温磨损量随温度变化趋势有较好的一致性。
4.虽然随温度的升高，氧化物类材料磨损量有降低的趋势，但是对于不同材质的耐火材料而言，具体情况并不相同，且影响其耐磨性的因素也不尽相同。a)不同材质耐火材料产生塑性变形的温度不同，磨损量开始大幅度降低的温度点也不同，粘土结合碳化硅砖、高铝砖、铬刚玉砖和刚玉砖磨损量开始明显下降的温度点分别为600℃、800℃、800℃和1000℃。耐火材料的磨损量开始明显下降的温度与材料的杂质组成、含量相关；显然，纯度较高的材料对应较高的温度。b）比较不同材质耐火材料的高温耐磨性，有几方面因素的影响。其一，耐火材料的矿物类型、组成会影响其高温耐磨性能，由耐磨物相为主晶相的耐火材料更耐磨。其二，材料的烧结状态。其三，高温下材料的塑性相。在1200℃高温条件下有低熔点液相产生，缓冲磨损，提高材料的耐磨性，其作用会超过物相对耐磨性的影响。
5.对于高铝浇注料，热处理温度、结合剂种类、碳化硅含量、临界粒度对其耐磨性均有影响。经600℃、1000℃处理后的试样在各试验温度的磨损量均较小，经1200℃处理后的试样的磨损量稍大一些，但不同热处理温度对浇注料耐磨性的影响程度不大；在常温及1000℃试验温度下，随水泥含量增加，高铝浇注料的磨损量减小；1200℃试验温度时，随水泥含量增加，材料的磨损量不再减少；分别用ρ-Al2O3和铝酸盐水泥做结合剂，各温度下的耐磨性区别不大；相同温度下，高铝浇注料磨损量随碳化硅含量的增加而减少，磨损量随临界粒度的增加而降低，这些影响因素在1200℃高温下均被弱化了。
6.磨损介质的种类对耐火材料的耐磨性是有影响的。用碳化硅砂做磨损介质时，高温下试样表面有粘砂现象，而用白刚玉代替碳化硅砂作为磨损介质，则不易粘在试样的表面上。对含碳化硅等在高温条件下可能发生氧化还原反应的材料，其磨损量会受到试验气氛的影响。
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