提升:剛玉-尖晶石澆注料關鍵使用性能
鎂鋁尖晶石是剛玉-尖晶石澆注料的重要組分之一,具有熔點高、熱膨脹系數小、抗熱震性好和抗侵蝕能力強等特點。在實際生產中,尖晶石的用途往往取決于MgO、Al2O3的比例,如:富鎂尖晶石多用于方鎂石-尖晶石體系,富鋁尖晶石則多用于剛玉-尖晶石體系。因為富鋁尖晶石的八面體結構中存在大量的陽離子空位,在和熔渣接觸時容易吸收熔渣中的鐵離子和錳離子形成復合尖晶石,熔渣中鐵的氧化物含量因此而降低,同時,渣中SiO2含量增大,提高了渣的黏度;此外,高溫下Al2O3與渣中CaO反應生成六鋁酸鈣等礦物,降低了熔渣對耐火材料的侵蝕和滲透。
(2)本研究條件下,添加90富鋁尖晶石微粉的澆注料試樣抗渣侵蝕能力較強。其原因一方面是由于富鋁尖晶石對熔渣中金屬離子的吸收能力強;另一方面是在渣與耐火材料反應界面形成了數量多且分布均勻的CA6,有利于提高抗熔渣滲透的能力。
剛玉-尖晶石質耐火材料除了在煉鋼中發揮保障作用外,還在高溫合金冶煉中有著廣泛的應用,項目團隊已開展剛玉-尖晶石質耐火材料在高溫合金冶煉方面的研究工作,并取得了一些成績。以下是項目團隊近期在剛玉-尖晶石質耐火材料研究方面發表的文章,包括在RH脫氣裝置和精煉鋼包上的應用分析。
上述工作系統地探究了工業試驗中,精煉鋼包熔池區剛玉-尖晶石耐火材料在化學侵蝕和熱震耦合條件下,低水泥澆注體系和凝膠結合體系(非水泥)結合剛玉-尖晶石澆注料不同的損毀機制,包括耐火材料組分、結合體系和侵蝕環境等參數對侵蝕界面的影響。首次揭示了熔池區倒渣面無水泥結合剛玉-尖晶石澆注料與融鋼/渣界面形成穩定隔離層的機制,探明了該液相隔離層存在對耐材與融鋼之間物質傳輸的影響以及減少外源夾雜的機制,是“耐火材料熱面液相隔離層的形成及作用”理論在工業試驗中成功應用的案列。