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加入一定量的Cr2O3增强高铝浇注料的抗蚀性

添加时间:2020年11月23日  浏览次数:

耐火材料在使用过程中,渣蚀往往是损坏的主要因素,尤其是冶炼炉内衬。AL2O3—SiO2系耐火材料是广泛使用的耐火材料。但是由于强化冶炼的发展,普通AL2O3—SiO2系耐火材料在抗渣性等方面已难于完全满足冶炼的需要。为此我们试图以少量的Cr2O3为添加剂,采用特殊工艺技术,研制成本较低、且耐蚀性较强的铝铬质高铝浇注料

一 研制过程与方法

1.1 主要原料为高铝矾土熟料和铬矿,以矾土熟料和部分铬矿为颗粒料,其粒度分为15~8mm,8~5mm,5~1mm,<1mm。前三者约占整个颗粒料的56%,后者占44%。颗粒料与细分的比例为65:35。细分粒度<0.074mm,其中<0.057mm的>80%。制备过程中还加入了少量的助磨剂。实验配方多次筛选,最后确定以高铝矾土和部分铬矿为颗粒料,混合细分为基质,外加复合超细粉为早强剂。混炼顺序为粗颗粒→2/3结合剂→中颗粒→1/3结合剂→复合超细粉+混合细分→充分混炼。试验料在振动台上成型。

1.2 抗渣性试验采用坩埚法对加铬和不加铬的高铝浇注料作对比试验。炉渣由钢厂取样,其化学成分为:SiO2/14.51,Fe2O3/16.21,AL2O3/2.43,CaO/48.18 ,MgO/ 3.71,MnO2/2.52,P2O5/2.23,游离CaO/2.90,S/0.19,R平均值为3.00. 坩埚尺寸为φ50mmX50mm,中孔为φ20mmX20mm,实验条件为1550℃,6h,炉渣用量为10g(细粉)。经光学显微镜测定其渣渗透厚度为:高铝浇注料3.84mm,加CrO2质高铝浇注料1.49mm。

高铝浇注料

二:结果与讨论

从对比侵蚀深度来分析加入氧化铬的试验料的各项性能都要优于不加CrO2的高铝浇注料,其原因与下属工艺因素有关:

(1)选择优质的高铝矾土,要求AL2O3>80%,Fe2O3含量要低于2.0%。为了保证AL2O3含量,可以采用外加添加剂来提高基质部分的AL2O3含量。矾土熟料要求烧结致密,结晶大。

(2)要求铬铁矿的Cr2O3含量尽可能高些。Cr2O3的引入对AL2O3—SiO2材料性能影响可见由于AL2O3、Cr2O3与莫来石能形成有限固溶体,故在AL2O3-SiO2系耐火材料,特别是高铝材料中加入Cr2O3其耐火度不但不会降低,还会有所提高。分析认为AL2O3—SiO2系引入Cr2O3能有效地提高抗渣性,原因为砖体的抗蠕变性的提高可改善抗渣性。抗蠕变性的提高主要是基质中玻璃相粘度的提高,而粘度的提高正是由于添加了Cr2O3所致。其次是加入Cr2O3后,在渣/砖界面处形成了铬尖晶石以及不渗透的莫来石层,加上(AL,Cr)2O3(ss)的形成使基质的性能得以改善,从而提高了AL2O3-SiO2系材料的抗渣性。

(3)由于粘土提供了SiO2通过液相与刚玉发生反应生成莫来石。毫无疑问,莫来石的形成速率主要依赖于SiO2的扩展速率,此速率随液相粘度提高而降低,反之亦然。AL2O3-SiO2系材料中的液相粘度是随着Cr2O3含量的增加而提高,随温度的升高而降低的。

三:结论

高铝浇注料中引入少量Cr2O3组分,用本工艺的技术参数,采用复合超细粉强化基质,研制的加入Cr2O3质高铝浇注料,能改善AL2O3-SiO2系材料的性能,尤其是可明显提高抗渣性。

关键词:高铝浇注料   Cr2O3   
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