第1期
Cr2O3含量对凝胶粉结合铝镁不烧砖力学性能的影响
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期号 : 2011 年, 第1期
内容简介

随着精炼技术的发展,对钢包耐火材料的要求越来越高,镁铝质耐火材料应运而生,它克服了含碳耐火材料的高导热性,不会向钢水中引入碳,同时有优良的抗渣侵蚀和渗透性,得到了越来越多的重视。河北理工大学的研究人员以铝硅凝胶粉作为结合剂,研究了Cr2O3细粉对铝镁不烧砖性能的影响。
  试验以棕刚玉(w(Al2O3)=94.03%,5~3、3~1、1~0 mm)、白刚玉(w(Al2O3)=99.5%,<0.047 mm)、α-Al2O3(w(Al2O3)=99.80%)、电熔镁砂细粉(w(MgO)=97%)和Cr2O3粉为主要原料。以铝凝胶粉(w(Al2O3)=72.28%)为结合剂。
  试验以各种粒径的棕刚玉为骨料,以白刚玉细粉、镁砂细粉、α-Al2O3和铝凝胶粉为基质,按照骨料和基质65∶35的比例配料,然后分别加入0、1%、2%、3%、4%、5%和6%的Cr2O3细粉代替原料中部分的白刚玉,白刚玉含量作相应的调整。配好的骨料干混后加水(2.5%)湿混,然后加入基质细粉混合均匀后在80 MPa压力下制成20 mm×20 mm×90 mm的试样。成型好的试样在110 ℃干燥24 h,分别在空气气氛下,经1 000、1 500 ℃热处理3 h。检测烧后试样的线变化率、显气孔率、体积密度、耐压强度、抗折强度、高温抗折强度、选取部分试样用XRD检测物相和用SEM观察显微结构。
  结果表明:随着Cr2O3粉加入量的增加,材料干燥后的显气孔率降低,体积密度增大,而强度变化不明显;中温处理后,线变化率略有增加,显气孔率先降低后升高,体积密度先增大后减小,强度的变化不明显;高温处理后,材料的线变化率、显气孔率逐渐增加,体积密度减小,强度先增大后减小,当Cr2O3粉加入量为1%时达到最大值;高温抗折强度也是先增大后减小,在Cr2O3粉加入量为5%时达到最大值。
  材料出现上述变化规律的原因主要跟铝铬固溶体生成量有关系,固溶体生成量多,降低显气孔率,增大体积密度,强度增大;固溶体生成量过多,由于膨胀造成结构疏松,又使得强度下降。在本试验条件下,Cr2O3粉较合理的加入量为1%左右。
(摘编自《河北理工大学学报》(自然科学版)2010,№4)

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