第11期
不同ZrO2配加料对熔铸AZS-36耐火制品使用性能的影响
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期号 : 2010 年, 第11期
内容简介

    熔铸AZS-36耐火材料因其较高的ZrO2含量和适量的玻璃相,具有较好的抗玻璃液侵蚀性、耐冲刷性和高温强度。由于其ZrO2含量介于熔铸AZS-33材料和熔铸AZS-41材料之间,它的配料工艺可以有两种选择:一是采用生料制备,引入脱硅锆原料,使其ZrO2质量分数达到36%;二是采用生料加熟料的方式,其中配料添加了熔铸AZS-41熟料,使其ZrO2含量达到要求。北京瑞泰高温材料科技股份有限公司的研究人员为了提高AZS-36耐火产品的质量和性能,研究了上述两种ZrO2配加料引入方式对该耐火材料在高温下使用性能的影响。
    熔铸AZS-36耐火材料使用的主要原料有:工业氧化铝粉(w(Al2O3)≥98.5%,≤0.088 mm)、锆英砂(w(ZrO2)>65.5%,<0.25 mm)、脱硅锆(w(ZrO2)>85.0%,3~5 mm)、熔铸AZS-41熟料(w(ZrO2)>39.0%,4~20 mm),此外还加入少量纯碱等助熔材料(w(Na2CO3)≥99.0%),具体配料组成见表1。
表1熔铸AZS-36制品的配料组成(w)/%
原料 粒度/ mm 制品1 制品2 普通制品
工业氧化铝 ≤0.088 47.89 34.47 47.69
锆英砂 <0.25 37.68 30.18 40.53
脱硅锆 3~5 12.29 5.63 9.56
AZS-41熟料 4~20 0 27.56 0
纯碱 ≤0.088 2.13 2.15 2.21
    将原料按表1配料混合均匀,分批加入特制的电弧炉中,在高于1 800 ℃的温度下,以氧化熔融法将配料熔化、精炼,然后浇注到铸模中。铸件经过冷凝、退火、切割、磨削和预组装,最后获得熔铸AZS-36耐火制品。
    分别在制品1、制品2及普通制品相同的致密部位取样,进行以下检测分析:(1)利用光学显微镜和电子显微镜分析试样的物相组成;(2)将10 mm×10 mm×70 mm的熔铸AZS试样在1 500 ℃的玻璃液中保温36 h,进行抗玻璃液侵蚀试验;(3)利用上载法将试验玻璃(φ20 mm×10 mm)和熔铸AZS试样(50 mm×50 mm×10 mm)置入电炉中,在1 300 ℃下保温10 h后,测定试样的气泡析出率;(4)制取熔铸AZS圆片形试样(φ40 mm×5 mm),采用去离子水在超声波清洗器中清洗后烘干,测定试样在高温下的玻璃相渗出量;(5)利用感应炉加热经丙酮清洗去除有机碳污染的熔铸AZS试样,并测定其中的碳含量。
    研究结果表明:(1)在熔铸AZS-36耐火材料的生产中,可以利用添加脱硅锆原料或熔铸AZS-41熟料的方法来达到其ZrO2含量的要求;(2)添加熔铸AZS-41熟料或较多的脱硅锆,可以提高制品的荷重软化温度,改善制品的抗玻璃液侵蚀性,减少玻璃相的渗出量;(3)所有试样的残碳量都很低,因而气泡析出率也很低;(4)进一步提高熔铸AZS-36制品配料的质量,控制其Fe2O3、TiO2等杂质成分的含量,有助于减少制品高温下玻璃相的渗出量。
(摘编自《建材耐火技术》2010,№1)

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