第21期
ZrO2原料性能对ZrO2-C质耐火材料耐用性的影响
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期号 : 2010 年, 第21期
内容简介

  连铸用浸入式水口渣线材料要求高抗侵蚀性,一般使用ZrO2-C(简称ZG)耐火材料,因为其和熔渣反应性低。关于改善ZG耐火材料抗侵蚀性的研究很多,但是研究ZrO2骨料内部裂纹比例与抗侵蚀性之间关系的研究很少。因此,日本的研究人员以两种不同内部缺陷(裂纹)的ZrO2骨料进行研究内部缺陷对ZG耐火材料抗侵蚀性和抗热震性的影响。
  原料:ZrO2原料A,43%的颗粒含有裂纹,ZrO2原料B,7%的颗粒含有裂纹,其化学组成和性能如表1所示。两种ZG试样的理化性能如表2所示,其化学组成与颗粒组成基本一致。抗侵蚀性试验:条件为1 550 ℃ 2 h,渣的碱度C/S=1.0。抗剥落性试验采用水冷法,试样从1 300 ℃急冷。
表1  ZrO2原料的理化性能
项目 A B
w(ZrO2+HfO2)/% 95.4 95.4
w(CaO)/% 3.8 3.9
w(其他)/% 0.8 0.7
比重 5.85 5.83
矿物相/% 立方晶ZrO2 84 80
 单斜晶ZrO2 16 20
含有裂纹的颗粒含量/% 43 7

表2   ZG材料的理化性能
项目 试样1 试样2
ZrO2原料类型 A B
w(ZrO2+HfO2)/% 86 86
w(CaO)/% 4 4
w(游离碳)/% 9 9
体积密度/(g•cm-3) 3.99 3.92
显气孔率/% 15.9 16.6
常温抗折强度/MPa 10.8 7.2
弹性模量/GPa 7.9 5.7
线膨胀率/%(1 400 ℃) 0.56 0.49
侵蚀指数 179 100
抗剥落性 裂纹 无裂纹
  结果表明,使用ZrO2原料A的ZG试样尽管致密度增大,但是蚀损增大,抗剥落性明显降低。因此,在改善ZG材料使用性能的时,必须考虑ZrO2原料颗粒中的裂纹数量。
(编译自《Journal of the Technical Association of Refrcatories,Japan》2010,№2)

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