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铝工业炉衬用抗侵蚀浇注料

添加时间:2019年12月11日  浏览次数:

高纯铝金属和铝合金需求的逐渐增加,铝工业炉炉衬用耐火浇注料的质量也变得越来越重要。传统浇注料和低水泥浇注料含有的 SiO2、Fe2O3 和 TiO2 成分会被还原成相应的金属,污染铝液,并在耐火衬表面形成刚玉层。为了克服这一问题,一般采用高铝浇注料作耐火衬,有时还联合添加 BaSO4 和 CaF2 作为抗润湿剂以降低金属的渗透和渣的侵蚀。有文献表明,六铝酸钙对铝液具有抗润湿性、抗渗透性和抗侵蚀性。为此,印度研究人员合成出了高致密铝酸钙材料,并用其开发了铝工业用高铝浇注料。

将方解石和活性氧化铝按一定比例混合,成型、干燥后,分两步烧结,得到高致密铝酸钙,其性能如下: 显气孔率8.7%,体积密度3.18 g·cm-3,w( Al2O3 ) = 90.6% ,w( CaO) = 7.8%,w( Fe2O3 ) = 0.17% ,w( SiO2 ) = 1.1% ; 主晶相为六铝酸钙,次晶相为刚玉。

采用上述合成铝酸钙材料配制了两种高铝浇注料: 1# 浇 注料采用合成铝酸钙材料作为粗、中颗粒,2# 浇注料采用合成 铝酸钙材料作为中、细颗粒; 两种浇注料的化学组成基本相 同,Al2O3、CaO、Fe2O3、TiO2 的质量分数分别为67.8% ~ 68.0% 、7.8% ~ 7.9% 、0.78% 、0.66% ~0.68% 。

加水搅拌时发现,1# 浇注料的需水量( w) 为 12%,比2#浇注料的13%稍低。经搅拌、成型后,两种浇注料分别在110 ℃ 24 h、1000 ℃ 3 h 和1200 ℃3 h 热处理,然后检测其性能,结果见表 1。可以看出: 与 2# 试样相比,1# 试样 110 ℃ 干燥后的显气孔率较低,体积密度和常温抗折强度较大; 1 000、1 200 ℃烧后,两种试样的显气孔率和体积密度相似,而1# 试样的常温抗折强度,烧后线收缩率和热导率( 300、600 以及 1 000 ℃ ) 均比2#试样的高。

抗铝液润湿和抗铝液侵蚀试验: 将金属铝放入上述两种配比的坩埚试样中,加盖,放入电炉中,以5 ℃ ·min-1的速率加热到 1 200 ℃并保温 2 h。结果表明: 2# 试样的抗铝液润湿性和抗铝液侵蚀性比 1# 试样的好。

关键词:抗侵蚀   浇注料   
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