第8期
SiC微粉对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响
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期号 : 2010 年, 第8期
内容简介

碳化硅具有高的热导率、低的热膨胀系数以及不易被炉渣侵蚀等特性,而得到了广泛应用。在铁沟浇注料中通常加入SiC来改善其抗热震性和抗渣性能等。郑州大学的研究人员研究了一种工业副产品SiC微粉对铁沟浇注料常规物理性能、高温强度、抗热震性能和抗渣侵蚀性能的影响,以期通过添加这种价格较低的SiC微粉降低铁沟用Al2O3-SiC-C浇注料的成本。
    试验用主要原料:棕刚玉颗粒(8~1 mm)、致密刚玉(<1 mm)、白刚玉(<0.044 mm)、碳化硅(<1 mm, <0.074 mm,w(SiC)>95%)、高温球状沥青、纯铝酸钙水泥(Secar 71 )、SiO2微粉、Al2O3微粉和工业副产物SiC微粉(w(SiC)>95%, d50=2.8 m)。
  浇注料中颗粒与基质的质量比为70∶30;用工业副产物SiC微粉等量替代SiC细粉,其加入量分别为0、3%、5%和8%。将配好的物料加水混匀后,振动浇注成40 mm×40 mm×160 mm的试样,室温下养护24 h 后脱模,经110 ℃ 24 h烘干后,分别在1 100、1 450 ℃热处理3 h。
  测量各温度下热处理后试样的常温抗折强度和耐压强度、显气孔率、体积密度和线变化率。用三点弯曲法测定试样1 400 ℃ 0.5 h的热态抗折强度。用水冷法测定1 450 ℃ 3 h处理后试样的抗热震性(ΔT=1 100 ℃,水冷1次)。抗渣性试验采用静态坩埚法。坩埚试样尺寸为ф100 mm×100 mm、内孔Φ50 mm×60 mm。在烘干后的坩埚试样中装入粒度<1 mm的铁渣110 g,在空气中1 450 ℃保温3 h后自然冷却,沿纵向对称切开,比较渣蚀和渗透情况。
  研究结果表明:(1)随SiC微粉加入量的增加,110 ℃干燥后试样的显气孔率略有增加,抗折强度略有降低,耐压强度先增大后减小;1 100、1 450 ℃烧后,试样的显气孔率均逐渐降低,常温抗折强度均略有增加,耐压强度均先增大后减小,线变化率变化不大;(2)随SiC微粉加入量的增加,试样的高温抗折强度略有增加,但总体上变化不大;热震后试样的残余强度及强度保持率均先增大后减小,SiC微粉加入量为3%时,试样具有最大的残余强度和强度保持率;(3)加入SiC微粉,浇注料的抗渣侵蚀性略有改善。总之采用这种价格较便宜的SiC微粉替代高纯的SiC细粉取得了满意的效果,对于降低浇注料的成本是可行的。
(摘编自《2009全国不定形耐火材料学术会议论文集》)

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