矾土基喷涂料具有耐火度高、强度高、耐磨性好等优点,主要用于钢铁冶炼用高炉、热风炉、加热炉、均热炉及有色工业的回转窑、熔铝炉等热工设备。为进一步改善矾土基喷涂料的性能,派力固(大连)工业有限公司的研究人员研究、分析了在矾土基喷涂料中添加不同含量的Cr2O3对材料性能的影响,以适应苛刻的使用条件。
试验用主要原料为铝矾土、板状刚玉、叶蜡石、蓝晶石、硅微粉和铝酸钙水泥。矾土基喷涂料的配方见表1。将骨料及粉料加入搅拌罐中,搅拌均匀后再加入水搅拌3 min,然后制备成160 mm×40 mm×40 mm的试样。试样经110 ℃烘干后分别于1 000、1 300和1 500 ℃保温3 h煅烧,分别测试经过不同热处理温度后试样的体积密度、线变化率、抗折强度和耐压强度。制备φ20 mm×100 mm的试样,用于测试材料的热膨胀系数。制备114 mm×114 mm×25 mm的试样,用于测试材料的耐磨性。制备160mm×40mm×40mm的试样,经过110 ℃烘干再经1 300 ℃保温3 h煅烧,用于测试材料的抗热震性。
表1矾土基喷涂料的配方组成(w)/%
原料 |
粒度 |
试样编号 | ||
C0 |
C1 |
C2 | ||
铝矾土 |
3.35~0.42、<0.15 mm及<45 μm |
60 |
59.5 |
59 |
叶蜡石 |
<0.425 mm |
8 |
8 |
8 |
板状刚玉 |
<150 μm |
15 |
15 |
15 |
蓝晶石 |
<0.3 mm |
5 |
5 |
5 |
硅微粉 |
|
5 |
5 |
5 |
铝酸钙水泥 |
|
7 |
7 |
7 |
氧化铬 |
|
0 |
0.5 |
1 |
经过试验可以发现,3组试样经过110 ℃烘干和1 000 ℃热处理后,试样的体积密度随着Cr2O3添加量的增加而减小;经过1300℃热处理后,3组试样的体积密度相差不大;经过1 500 ℃热处理后,试样的体积密度随着Cr2O3添加量的增加而增大。经过110 ℃烘干以及经过1 000 ℃和1 300 ℃热处理后,添加Cr2O3试样的抗折强度和耐压强度均小于未添加Cr2O3的试样。而经过1 500 ℃热处理后,添加Cr2O3试样的抗折强度和耐压强度大于未添加Cr2O3的试样。
试样中添加Cr2O3,不能提高材料的耐磨性,而且会使试样的热膨胀系数增大。添加适量的Cr2O3可提高试样的抗热震性能,但过量添加Cr2O3会对试样的抗热震性产生不利影响。
(摘编自《陶瓷》2011,№4)