電鋯剛玉在耐火材料中的應(yīng)用研究
鐘者崇院士曾對(duì)我國今后耐火材料發(fā)展方向進(jìn)行了展望，指出應(yīng)該利用我國豐富的資源研究開發(fā)出一系列有特色的優(yōu)質(zhì)合成料,包括均質(zhì)料、改性料和轉(zhuǎn)型料。例如，高鋁磯土通過電熔工藝可除去大部分雜質(zhì)（減法）,再加入適量有益氧化物（如氧化鋯）又可進(jìn)一步改善性能（加法）。這樣制成的優(yōu)質(zhì)電熔鋯剛玉莫來石系列改性料成本較低,價(jià)格適宜，且以高鋁礬土和鋯英砂為原料制備的該系列礬土基電熔合成的性能與同系列的氧化鋁基合成料相當(dāng)。
陳方等通過研究質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為3%、6%、9%、12%的磯土基鋯剛玉等量替代鋁碳材料中的石墨對(duì)其常溫物理性能、熱態(tài)強(qiáng)度和抗氧化性的影響,并采用SEM分析燒成后試樣的顯微結(jié)構(gòu)。得到了如下結(jié)論:隨著磯土基鋯剛玉加入量的增加,試樣的顯氣孔率下降，體積密度增加,常溫和高溫抗折強(qiáng)度升高,抗氧化能力增強(qiáng);礬土基鋯剛玉的加入量超過6% ,試樣的抗熱震性顯著下降;礬土基鋯剛玉取代碳的量不宜超過6%。
隨著我國優(yōu)質(zhì)品種鋼需求量的增加，鋼水在質(zhì)和量上不斷提出新要求。為適應(yīng)此狀況,采用惰性氣體強(qiáng)制攪拌鋼水以提高生產(chǎn)率和鋼水潔凈度。作為鋼水二次精煉用主要設(shè)備的鋼包,其內(nèi)襯耐火材料的使用條件也日益苛刻。目前,國內(nèi)外鋼包用耐火材料普遍采用鋁鎂澆注料。但對(duì)熱震穩(wěn)定性要求極高的鋼包吹氣部位而言,則可通過添加鋯剛玉來改善自結(jié)合鋁鎂澆注料的熱震穩(wěn)定性。
在大中型鋼包上，高純AI2O3-MgO澆注料和AI2O3-尖晶石澆注料被廣泛應(yīng)用，但AI2O3-Mg澆注料容易出現(xiàn)裂紋,爐渣沿裂紋滲透到澆注料內(nèi)部，加快了侵蝕,降低了包襯使用壽命。盡管ZR02與AI2O3所形成的復(fù)合氧化物具有抗侵蝕性好、抗熱震性好及強(qiáng)度高等優(yōu)點(diǎn)，但由于純ZrO2成本太高,限制了其推廣應(yīng)用。張艷利等利用新開發(fā)的礬土基電熔鋯剛玉作細(xì)粉，研究了鞏土基電熔鋯剛玉對(duì)AI2O3-MgO鋼包澆注料性能的影響，并得到如下結(jié)論:⑴鞏土基電熔鋯剛玉可以促進(jìn)AI2O3-MgO澆注料的燒結(jié),從而改善澆注料的常溫物理性能⑵礬土基電熔鋯剛玉的引入對(duì)AI2O3-MgO澆注料的抗熱震性影響不大;⑶礬土基電熔鋯剛玉的引入對(duì)AI2O3-MgO澆注料的高溫折折強(qiáng)度和抗渣侵蝕性略有奐面影響，這主要和鞏土基電熔鋯剛玉中的雜質(zhì)在高溫下生成液相有關(guān)。
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