一种铝镁锆质耐火材料及其制备方法和应用与流程

文档序号:16474743发布日期:2019-01-02 23:28阅读:375来源:国知局
一种铝镁锆质耐火材料及其制备方法和应用与流程

本发明属于耐火材料技术领域,具体涉及一种铝镁锆质耐火材料及其制备方法和应用。



背景技术:

刚玉(α-al2o3)是一种优良的耐火原料,除具有熔点高、密度高、硬度大的特点外,同时还具有较高的热导率、优良的化学稳定性和抵抗还原剂的能力,因而广泛地应用于冶金、建材和石化等领域;但是刚玉的抗热震性较差,在温度急变的环境下性能易受影响,因而无法直接用于钢铁冶炼与连铸系统中。

为此,研究人员采用引入第二相物质的方法制备出了多种性能优良的刚玉基复合材料,如通过添加氧化铬(cr2o3)制备得到的al2o3-cr2o3质复合耐火材料就是其中的一种,这种材料的抗热震性能好,可用于钢铁冶炼与连铸系统中;但这类耐火材料中含有的cr3+在高温条件下会转变成cr6+,而cr6+会对环境和人体造成危害,因而研究并开发出一种可替代al2o3-cr2o3质耐火材料,就显得十分必要。

中国专利(公开号为cn106380212a)公开了一种以刚玉、碳化硅、铝酸盐水泥和木质素磺酸钙为原料制备的耐高温材料,该材料中不含氧化铬,消除了cr6+对环境和人体的不利影响,但该材料的抗钢渣侵蚀性能不理想。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种铝镁锆质耐火材料及其制备方法和应用,本发明所述铝镁锆质耐火材料具有优异的抗钢渣侵蚀性,可用作钢铁冶炼与连铸系统中。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

本发明提供了一种铝镁锆质耐火材料,由包括以下质量份的原料依次经成型、养护、干燥和烧结制备而成:27~55份电熔板刚玉、26~31份电熔致密刚玉、0.2~2份电熔白刚玉、8~13份镁铝尖晶石、3.5~9份氧化锆、2~8份锆英砂、4~5份水泥、0.3~0.7份聚羧酸盐类分散剂和水,所述水的质量为电熔板刚玉、电熔致密刚玉、电熔白刚玉、镁铝尖晶石、氧化锆、锆英砂、水泥和聚羧酸盐类分散剂总质量的5.5~6.5%。

优选的,所述电熔板刚玉为五级级配,第i级电熔板刚玉的粒径为3~5mm,第ii级电熔板刚玉的粒径为(1mm,3mm),第iii级电熔板刚玉的粒径为(100目,1mm],第iv级电熔板刚玉的粒径为100~200目,第v级电熔板刚玉的粒径为(200目,300目]。

优选的,所述第i级电熔板刚玉、第ii级电熔板刚玉、第iii级电熔板刚玉、第iv级电熔板刚玉和第v级电熔板刚玉的质量比为(9~12):(9~11.5):(11.5~13):(6~6.5):(1.8~2.5)。

优选的,所述电熔致密刚玉为三级级配,第i级电熔致密刚玉的粒径为3~5mm,第ii级电熔致密刚玉的粒径为(1mm,3mm),第iii级电熔致密刚玉的粒径≤1mm。

优选的,所述第i级电熔致密刚玉、第ii级电熔致密刚玉和第iii级电熔致密刚玉的质量比为(5~7):(9~11.5):(11~13)。

优选的,所述电熔白刚玉、锆英砂和水泥的粒径独立地为200~320目;

所述镁铝尖晶石的粒径≤5μm;

所述氧化锆的粒径≤100nm。

本发明提供了上述技术方案所述铝镁锆质耐火材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)将所述原料混合,得到浆料;

(2)将所述步骤(1)得到的浆料依次进行成型、养护和干燥,得到干坯;

(3)将所述步骤(2)得到的干坯升温至烧结温度,进行保温,冷却后得到铝镁锆质耐火材料。

优选的,所述步骤(3)中烧结温度为1545~1555℃,所述保温的时间为3~3.5h。

优选的,采用梯度升温的方式升温至烧结温度:

先由室温以4~5.5℃/min的速度升温至中温;

然后由所述中温以7.5~8.5℃/min的速率升温至高温;

再由所述高温以4.5~5.5℃/min的速度升温至烧结温度;

所述中温的温度为280~320℃;

所述高温的温度为1000~1200℃。

本发明还提供了上述技术方案所述的铝镁锆质耐火材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的铝镁锆质耐火材料作为钢铁冶炼与连铸系统材料的应用。

本发明提供的铝镁锆质耐火材料,由包括电熔板刚玉、电熔致密刚玉、电熔白刚玉、镁铝尖晶石、氧化锆、锆英砂、水泥、聚羧酸盐类分散剂和水的原料依次经成型、养护、干燥和烧结制备而成,以三类不同的电熔刚玉为原料,能够降低原料中的杂质含量,抑制杂质对原料高熔点及化学稳定性的影响;铝镁尖晶石、氧化锆和锆英砂配合使用,可形成不易与钢渣中成分反应的稳定相,进而达到提高耐火材料抗钢渣侵蚀性能的目的;而且,铝镁尖晶石、氧化锆和锆英砂在高温条件下的热失配能改善耐火材料的高温韧性,为耐火材料在钢铁冶炼与连铸系统中的应用提供有利条件。实施例结果表明,本发明提供的铝镁锆质耐火材料盛装钢渣后,在1550℃下保温1h,铝镁锆质耐火材料的侵蚀深度平均为0.5~1.5mm。

附图说明

图1为实施例1所得铝镁锆质耐火材料的抗钢渣侵蚀图;

图2为实施例2所得铝镁锆质耐火材料的抗钢渣侵蚀图;

图3为实施例3所得铝镁锆质耐火材料的抗钢渣侵蚀图;

图4为实施例4所得铝镁锆质耐火材料的抗钢渣侵蚀图;

图5为对比例1所得铝镁锆质耐火材料的抗钢渣侵蚀图。

具体实施方式

本发明提供了一种铝镁锆质耐火材料,由包括以下质量份的原料依次经成型、养护、干燥和烧结制备而成:27~55份电熔板刚玉、26~31份电熔致密刚玉、0.2~2份电熔白刚玉、8~13份镁铝尖晶石、3.5~9份氧化锆、2~8份锆英砂、4~5份水泥、0.3~0.7份聚羧酸盐类分散剂和水;所述水的质量为电熔板刚玉、电熔致密刚玉、电熔白刚玉、镁铝尖晶石、氧化锆、锆英砂、水泥和聚羧酸盐类分散剂总质量的5.5~6.5%。

在本发明中,所用各种原料除特殊说明外,均为本领域技术人员熟知的市售产品。

以质量份计,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括27~55份电熔板刚玉,优选为30~50份,更优选为35~45份。在本发明中,粒径指板刚玉在横截面积上的长度;本发明对所述电熔板刚玉的厚度没有特殊要求。

在本发明中,所述电熔板刚玉优选为五级级配,第i级电熔板刚玉的粒径优选为3~5mm,更优选为3~4mm;第ii级电熔板刚玉的粒径优选为(1mm,3mm),更优选为1.2~2mm;第iii级电熔板刚玉的粒径优选为(100目,1mm],更优选为50目~0.5mm;第iv级电熔板刚玉的粒径优选为100~200目,更优选为120~170目;第v级电熔板刚玉的粒径优选(200目,300目],更优选为250~270目。本发明优选采用五级级配的电熔板刚玉,能够降低气孔率,提高致密度,改善耐火材料的抗钢渣侵蚀性。

在本发明中,所述第i级电熔板刚玉、第ii级电熔板刚玉、第iii级电熔板刚玉、第iv级电熔板刚玉和第v级电熔板刚玉的质量比优选为(9~12):(9~11.5):(11.5~13):(6~6.5):(1.8~2.5),更优选为(10~11):(10~11):(12~13):6:2。本发明对所述电熔板刚玉的具体来源没有特殊要求,以能实现上述粒径的控制即可。在本发明中,以质量百分含量计,所述电熔板刚玉的化学组成中,al2o3优选≥99%、na2o优选≤0.4%。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括26~31份电熔致密刚玉,优选为27~30份,更优选为28~29份。在本发明中,所述电熔致密刚玉的气孔率优选≤4%,体积密度优选≥3.8g/cm3。在本发明中,所述电熔致密刚玉优选为三级级配,第i级电熔致密刚玉的粒径优选为3~5mm,更优选为3~4mm;第ii级电熔致密刚玉的粒径优选为(1mm,3mm),更优选为1.5~2.5mm;第iii级电熔致密刚玉的粒径优选为≤1mm,更优选为0.1~0.8mm。

在本发明中,所述第i级电熔致密刚玉、第ii级电熔致密刚玉和第iii级电熔致密刚玉的质量比优选为(5~7):(9~11.5):(11~13),更优选为(5~6):(10~11):(11~12)。在本发明中,所述电熔致密刚玉的化学组成优选为:al2o3≥98%、sio2≤1.0%、fe2o3≤0.3%、r2o≤0.3%,所述r优选包括碱金属,具体可以为k或na。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括0.2~2份电熔白刚玉,优选为0.5~1.5份,更优选为0.8~1.2份。在本发明中,所述电熔白刚玉的粒径优选为200~320目,更优选为230~300目,再优选为250~270目。在本发明中,以质量含量计,所述电熔白刚玉的化学组成优选为al2o3≥98.5%、na2o≤0.5%。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括8~13份镁铝尖晶石,优选为9~12份,更优选为10~11份。在本发明中,所述镁铝尖晶石的粒径优选≤5μm,更优选为1~4μm,再优选为2~3μm。在本发明中,以质量含量计,所述镁铝尖晶石的化学组成优选为al2o3≥74%、mgo21~24%。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括3.5~9份氧化锆,优选为4~8份,更优选为5~7份。在本发明中,所述氧化锆的粒径优选≤100nm,更优选为1~90nm,再优选为10~80nm。在本发明中,以质量含量计,所述氧化锆的化学组成优选zro2≥99.5%。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括2~8份锆英砂,优选为3~7份,更优选为4~6份。在本发明中,所述锆英砂的粒径优选≤100nm,更优选为1~90nm,再优选为10~80nm。在本发明中,以质量含量计,所述氧化锆的化学组成优选zro2≥99.5%;所述氧化锆优选为单斜氧化锆(m-zro2)。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括2~8份锆英砂,优选为3~7份,更优选为4~6份。在本发明中,所述锆英砂的粒径优选为200~320目,更优选为230~300目,再优选为250~270目。在本发明中,以质量含量计,所述锆英砂的化学组成优选zro2为65.5~67.5%、sio2为32~34%。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括4~5份水泥,优选为4~4.5份。在本发明中,所述水泥的粒径优选为200~320目,更优选为230~300目,再优选为250~270目。在本发明中,所述水泥优选为s71水泥。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料包括0.3~0.7份聚羧酸盐类分散剂,优选为0.4~0.5份。在本发明中,所述聚羧酸盐类分散剂优选为pc8010聚羧酸盐。本发明以聚羧酸盐为分散剂,能够促进原料各组分均匀分散,使铝镁锆质耐火材料具有均匀的抗热震性能;还具有显著的减水作用,提高浆料的稳定性。

以所述电熔板刚玉的质量份为基准,本发明所述铝镁锆质耐火材料的原料还包括水,所述水的质量为电熔板刚玉、电熔致密刚玉、电熔白刚玉、镁铝尖晶石、氧化锆、锆英砂、水泥和聚羧酸盐类分散剂总质量的5.5~6.5%,优选为5.8~6.3%,更优选为6.0%。本发明对所述水没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。

本发明以电熔板刚玉、电熔致密刚玉和电熔白刚玉为原料,杂质含量低,能减少杂质对耐火材料的的不利影响;镁铝尖晶石、锆英砂、纳米氧化锆等原料呈碱性至近中性,而且其化学性能稳定,配合使用有利于提高耐火材料的抗钢渣侵蚀性;此外,本发明优选通过原料粒径的不同级配、分散剂和水的配合作用,提高了原料致密性的基础上,还改善了浆料的自流性和浇注性能,有利于得到强度较高的耐火材料。

本发明还提供了上述技术方案所述铝镁锆质耐火材料的制备方法,包括以下步骤:

(1)将所述原料与水混合,得到浆料;

(2)将所述步骤(1)的浆料依次进行成型、养护和干燥,得到干坯;

(3)将所述步骤(2)的干坯升温至烧结温度,进行保温,冷却后得到铝镁锆质耐火材料。

本发明将所述原料与水混合,得到浆料。本发明对所述原料的混合方式没有特殊限定,采用本领域技术人员熟知的即可。

得到浆料后,本发明将所述浆料依次进行成型、养护和干燥,得到干坯。在本发明中,所述成型优选包括:将所述浆料填装到模具内,然后依次进行静置、固化和脱模,得到成型坯。

本发明对所述浆料的填装方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。在本发明中,所述浆料的填装量应使浆料不低于模具口的边缘,以避免因浆料不足,再进行二次填装。本发明对所述模具没有特殊要求,在本发明中,所述模具可以但不限于尺寸为40mm×40mm×160mm的条状试样三联模具,或外部轮廓尺寸为50mm×50mm×50mm、中芯轴尺寸为的坩埚模具。填装后,本发明将填装浆料的模具静置,以使浆料充分沉积。所述静置的时间优选为3~5min,更优选为4~4.5min。静置后,若浆料仍高于模具口的边缘,本发明优选将模具内高于模具口的多余浆料去除,以得到尺寸精准的试样。本发明对浆料去除的方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。去除多余浆料后,本发明优选将模具内的浆料进行固化,以得到成型坯。本发明对所述固化的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。在本发明中,所述固化的时间优选为20~26h,更优选为22~24h。固化后,本发明优选将模具内固化后的浆料脱模,得到成型坯。本发明对所述脱模的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。

得到成型坯后,本发明对所述成型坯进行养护,得到湿坯。在本发明中,所述养护的温度优选为19~21℃,更优选为20~20.5℃;所述养护的湿度优选≥90%,更优选为92~95%;所述养护的时间优选为22~25h,更优选为23~24h。本发明对所述养护的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可;在本发明的实施例中,所述养护优选在养护箱中完成。

得到湿坯后,本发明对所述湿坯进行干燥,得到干坯。在本发明中,所述干燥的温度优选为100~120℃,更优选为105~110℃;所述干燥的时间优选为22~26h,更优选为23~24h。本发明对所述干燥的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的湿坯的干燥方式即可。在本发明中,所述干燥优选在电热恒温干燥箱或真空干燥箱内完成。

得到干坯后,本发明将所述干坯升温至烧结温度,进行保温,冷却后得到铝镁锆质耐火材料。本发明在烧结温度下,对所述干坯进行保温,能去除聚羧酸盐分散剂,避免有机碳的残留。在本发明中,所述烧结的温度优选为1545~1552℃,更优选为1547~1550℃;在烧结温度下保温的时间优选为3~3.5h,更优选为3~3.2h。

本发明优选采用梯度升温的方式升温至烧结温度,所述梯度升温优选包括:先由室温以4~5.5℃/min的速度升温至中温,更优选为4.5~5℃/min;然后由所述中温以7.5~8.5℃/min的速率升温至高温,更优选为7.8~8℃/min;再由所述高温以4.5~5.5℃/min的速度升温至烧结温度;

所述中温的温度优选为280~320℃;更优选为295~305℃,再优选为300℃;

所述高温的温度优选为1000~1200℃,更优选为1050~1175℃,再优选为1100~1150℃。

本发明对升温至烧结温度的升温速率进行上述限定,使聚羧酸盐缓慢去除,进而得到气孔和相对密度更为均匀的铝镁锆质耐火材料。

本发明还提供了上述技术方案所述铝镁锆质耐火材料或上述技术方案所述制备方法制备得到的铝镁锆质耐火材料作为钢铁冶炼与连铸系统材料的应用;所述应用优选包括作为钢包内衬材料。本发明对所述应用的具体方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。

在本发明的实施例中,所述应用可以是将铝镁锆质耐火材料的浆料制成试样,再将所述试样在钢铁冶炼与连铸系统中堆砌形成内衬。在本发明中,所述浆料由铝镁锆质耐火材料的原料混合而成。本发明对所述混合的方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。在本发明中,所述铝镁锆质耐火材料制成试样时,本发明对所述试样的规格没有特殊要求,采用本领域技术人员所熟知的即可。本发明对所述堆砌的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。

在本发明的实施例中,所述应用还可以是将铝镁锆质耐火材料的浆料直接浇注在钢铁冶炼与连铸系统胎膜中,得到所需的内衬材料。本发明对所述浇注用内衬基体没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。本发明对所述浇注的具体实施方式没有特殊要求,采用本领域技术人员熟知的即可。

为了进一步说明本发明,下面结合附图和实施例对本发明所述铝镁锆质耐火材料及其制备方法和应用进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

原料粒径均以范围值表示,端点值表示对应原料粒径的最小值和最大值。

将11.7质量份的粒度为3~5mm的电熔板刚玉、11.2质量份的粒度为1~3mm的电熔板刚玉、12.6质量份的粒度为0.1~1mm的电熔板刚玉、2.0质量份的粒度为200目的电熔板刚玉、6.6质量份的粒度为3~5mm的电熔致密刚玉、11.2质量份的粒度为1~3mm的电熔致密刚玉、12.6质量份的粒度为0.1~1mm的电熔致密刚玉、6.2质量份粒度为200目的电熔白刚玉粉、8.7质量份粒度为5μm镁铝尖晶石、5质量份粒度为200目的s71水泥,3.9质量份粒度为80nm的zro2,2质量份粒度为200目的zrsio4,0.5质量份的聚羧酸类减水剂jss倒入搅拌锅内干混2min,加入6.1质量份的蒸馏水后湿混2min,混合均匀后自流成型,在室温养护24h后脱模,得到湿坯;然后在110℃下干燥24h,得到干坯;

按照5℃/min的速率升温至300℃,然后按照8℃的速率升温至1100℃,再按照5℃/min的速率升温至1550℃,保温3h,得到铝镁锆质耐火材料。

实施例2

将11.7质量份的粒度为3~6mm的电熔板刚玉、11.2质量份的粒度为1~3mm的电熔板刚玉、12.6质量份的粒度为0.1~1mm的电熔板刚玉、2.0质量份的粒度为200目的电熔板刚玉、6.6质量份的粒度为3~5mm的电熔致密刚玉、11.2质量份的粒度为1~2.8mm的电熔致密刚玉、12.6质量份的粒度为0.1~1mm的电熔致密刚玉、4.2质量份粒度为270目的电熔白刚玉粉、8.7质量份粒度为3μm镁铝尖晶石、5质量份粒度为250目的s71水泥,3.9质量份粒度为55nm的纳米zro2,4质量份粒度为270目的zrsio4,0.5质量份的聚羧酸类减水剂jss倒入搅拌锅内干混2min,加入6.1质量份的蒸馏水后湿混2min,混合均匀后自流成型,在室温养护24h后脱模,得到湿坯;然后在100℃下干燥24h,得到干坯;

按照5.2℃/min的速率升温至305℃,然后按照8.5℃/min的速率升温至1120℃,再按照4.5℃/min的速率升温至1550℃,保温3h,得到铝镁锆质耐火材料。

实施例3

将11.7质量份的粒度为3~5mm的电熔板刚玉、11.2质量份的粒度为2~3mm的电熔板刚玉、12.6质量份的粒度为0.5~1mm的电熔板刚玉、2.0质量份的粒度为200目的电熔板刚玉、6.6质量份的粒度为3~5mm的电熔致密刚玉、11.2质量份的粒度为1.5~2.5mm的电熔致密刚玉、12.6质量份的粒度为0.4~0.8mm的电熔致密刚玉、2.2质量份粒度为300目的电熔白刚玉粉、8.7质量份粒度为7μm镁铝尖晶石、5质量份粒度为300目的s71水泥,3.9质量份粒度为80nm的zro2,6质量份粒度为300目的zrsio4,0.5质量份的聚羧酸类减水剂jss倒入搅拌锅内干混2min,加入6.1质量份的蒸馏水后湿混2min,混合均匀后自流成型,在室温养护24h后脱模,得到湿坯;然后在110℃下干燥24h,得到干坯;

按照4.5℃/min的速率升温至310℃,然后按照8℃/min的速率升温至1150℃,再按照5℃/min的速率升温至1552℃,保温3.5h,得到铝镁锆质耐火材料。

实施例4

将11.7质量份的粒度为3~5mm的电熔板刚玉、11.2质量份的粒度为1.2~2.5mm的电熔板刚玉、12.6质量份的粒度为0.2~0.8mm的电熔板刚玉、2.0质量份的粒度为200目的电熔板刚玉、6.6质量份的粒度为3~4mm的电熔致密刚玉、11.2质量份的粒度为1.5~2mm的电熔致密刚玉、12.6质量份的粒度为0.3~0.8mm的电熔致密刚玉、0.2质量份粒度为300目的电熔白刚玉粉、8.7质量份粒度为1μm镁铝尖晶石、5质量份粒度为300目的s71水泥,3.9质量份粒径为30nm的zro2,8质量份粒度为270目的zrsio4,0.5质量份的聚羧酸类减水剂jss倒入搅拌锅内干混12min,加入6.1质量份的蒸馏水后湿混11min,混合均匀后自流成型,在室温养护24h后脱模,得到湿坯;然后在110℃下干燥24h,得到干坯;

按照4.8℃/min的速率升温至315℃,然后按照7.8℃/min的速率升温至1080℃,再按照5℃/min的速率升温至1550℃,保温3h,得到铝镁锆质耐火材料。

对比例1

按照实施例1的组分和原料制备耐火材料,不同之处在于,不含zrsio4,含8质量份cr2o3。

性能表征与结果

对实施例1~4和对比例1所得耐火材料的抗热震性能和耐钢渣侵蚀性能进行如下测试:

分别在经110℃×24h处理后和1550℃×3h处理后,测试耐火材料的显气孔率、体积密度、常温抗折强度,测试结果见表1。

表1实施例1~4和对比例1耐火材料的性能测试结果

由表1测试结果可知,zrsio4具有明显地促烧结作用,以zrsio4替代cr2o3,可获得气孔率较低、抗折强度较高的耐火材料。

将耐火材料加热到1100℃,保温30min,然后将加热后的试样在室温水中冷却至室温完成一次循环,测试耐火材料的残余强度;按照上述方式,完成第3次循环和第5次循环时,分别测试耐火材料的热震后的残余强度,并计算残余强度保持率,结果如表2所示。

表2实施例1~4和对比例1耐火材料的抗热震性能测试结果

由表2的测试结果可知,相对于对比例1而言,本发明提供的耐火材料的抗热震性能优异,再经过5次循环后,残余强度仍保持在14mpa以上。

按照如下方式测试耐火材料的抗钢渣侵蚀性能:称取40g,粒度<0.074mm的钢渣粉并装填在用实施例1~4和对比例1原料制成的坩埚试样内,然后将盛装有钢渣的坩埚在1550℃下保温1h,然后随炉冷却,再将测试坩埚试样沿轴线方向切开,观察测量钢渣对坩埚试样的侵蚀情况,观察结果如图1~5所示,测试结果如表3所示。图1~4为本发明实施例1~4的测试结果,图5为对比例测试结果,由图可知,实施例1~4坩埚断口较对比例均匀致密,其抗钢渣侵蚀性明显优于对比例1。

表3实施例1~4和对比例1耐火材料的抗钢渣侵蚀性能

由于侵蚀深度为不规则界面,本发明以约数表示侵蚀深度。实施例1~4和对比例1的测试方法和测试工具相同,测试误差忽略不计。由表3测试结果可知,本发明提供的耐火材料在侵蚀试验后,侵蚀深度在0.5~1.5mm,而对比例1则高达6mm,证明本发明提供的耐火材料,相对于含cr的对比例1的耐火材料而言,具有更好的抗钢渣性能。

由以上实施例可知,本发明提供的铝镁锆质耐火材料的原料及配比科学合理,刚玉(电熔板刚玉、电熔致密刚玉和电熔白刚玉)熔点高、化学性能极其稳定,抗钢渣侵蚀能力强。镁铝尖晶石的热膨胀系数较低,刚玉的热膨胀系数较高,利用二者热膨胀系数的差异及高温下的热失配可达到增韧的效果。

另外,作为第二相的镁铝尖晶石(al2mgo4)、氧化锆(zro2)和锆英砂(硅酸锆,zrsio4)耐高温、化学性能稳定,不易与钢渣中的成分反应形成低熔点物质。其中,zro2的高温相变反应可实现增韧作用;硅酸锆(zrsio4)在高温下发生少量分解并促进烧结,减少烧结样品的气孔率,提高所得耐火材料的致密度,进而提高其抗钢渣渗透性。

最后,采用聚羧酸类分散剂jss,使用方法简单、减水效果好,可很好地实现铝镁锆质浇注料的自流。

尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述,但它仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例,人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例,这些实施例都属于本发明保护范围。

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