富铝尖晶石微粉对刚玉-尖晶石浇注料关键使用性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2022.06.009

耐火材料 ›› 2022, Vol. 56 ›› Issue (6): 499-504.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2022.06.009

富铝尖晶石微粉对刚玉-尖晶石浇注料关键使用性能的影响

肖雄¹⁾, 魏耀武¹⁾, 周辉²⁾, 颜林³⁾, 陈志强³⁾, 邵长波³⁾

1)武汉科技大学材料与冶金学院湖北武汉 430081
2)武汉钢铁集团耐火材料有限责任公司湖北武汉 430082
3)山东恒嘉高纯铝业科技股份有限公司山东邹平 256220

收稿日期:2022-01-26 出版日期:2022-12-15 发布日期:2022-12-26
作者简介:肖雄:男,1996年生,硕士研究生。E-mail:2376259628@qq.com

Influence of alumina-rich spinel micropowder on key performances of corundum-spinel castables

Xiao Xiong, Wei Yaowu, Zhou Hui, Yan Lin, Chen Zhiqiang, Shao Changbo

School of Materials and Metallurgy,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081,Hubei,China

Received:2022-01-26 Online:2022-12-15 Published:2022-12-26

摘要/Abstract

摘要： 为研究不同氧化铝含量的富铝尖晶石微粉对刚玉-尖晶石浇注料关键使用性能的影响,以粒度为6~3、3~1和≤1 mm的板状刚玉颗粒和≤1 mm的尖晶石颗粒为骨料,以≤0.074 mm的板状刚玉细粉、≤0.032 mm的尖晶石细粉、d₉₀=10.0 μm的活性α-Al₂O₃微粉和不同氧化铝含量的镁铝尖晶石微粉为细粉,Secar 71水泥为结合剂,按骨料与粉料质量比为66.5∶33.5进行配料,制备了刚玉-尖晶石浇注料。研究了不同氧化铝含量的富铝尖晶石微粉加入量为7%(w)时,对刚玉-尖晶石浇注料显微结构和关键使用性能的影响。结果表明:1)添加富铝尖晶石微粉有利于提高浇注料的高温抗折强度、抗热震性和抗渣性,且其可在渣-浇注料反应界面形成数量多且分布均匀的六铝酸钙,阻碍了钢包精炼渣在浇注料中的渗透。2)当富铝尖晶石微粉中氧化铝含量为90%(w)时,所制备的浇注料试样抗渣渗透能力较强。

关键词: 镁铝尖晶石, 刚玉-尖晶石浇注料, 抗渣性, 抗热震性

Abstract: The study aims to research the influence of alumina-rich spinel micropowders with different alumina contents on the key performances of corundum-spinel castables.The corundum-spinel castables were prepared using tabular corundum particles (6-3,3-1,≤1 mm) and spinel particles (≤1 mm) as the aggregates,tabular corundum fines (≤0.074 mm),spinel fines (≤0.032 mm ),active α-Al₂O₃ micropowder (d₉₀=10.0 μm) and magnesium aluminate spinel micropowders with different alumina contents as the fine powder,Secar 71 cement as the binder.The mass ratio of aggregates to fines was 66.5∶33.5.Fixing the addition of alumina-rich spinel micropowders at 7 mass%,the effects on the microstructure and the key performances of the corundum-spinel castables were studied.The results show that:(1)the addition of aluminum-rich spinel micropowder is helpful to improve the hot modulus of rupture,the thermal shock resistance,and the slag resistance of the castables;a large amount of calcium hexaluminate forms and uniformly distributes on the slag-castables boundaries,hindering the penetration of ladle refining slag to the castables;(2)when the alumina content in alumina-rich spinel micropowder is 90%,the developed sample has good slag penetration resistance.

Key words: magnesium aluminate spinel, corundum-spinel castables, slag resistance, thermal shock resistance

中图分类号:

TQ175

肖雄, 魏耀武, 周辉, 颜林, 陈志强, 邵长波. 富铝尖晶石微粉对刚玉-尖晶石浇注料关键使用性能的影响[J]. 耐火材料, 2022, 56(6): 499-504.

Xiao Xiong, Wei Yaowu, Zhou Hui, Yan Lin, Chen Zhiqiang, Shao Changbo. Influence of alumina-rich spinel micropowder on key performances of corundum-spinel castables[J]. Refractories, 2022, 56(6): 499-504.

参考文献

[1] 李楠,顾华志,赵惠忠.耐火材料学[M].北京:冶金工业出版社,2010:185-197.
[2] 舒友亮,刘光平,方斌祥.刚玉-尖晶石浇注料在电炉钢包中的应用[J].耐火材料,2019,53(2):133-136.
[3] 刘朋狄,段峰,丁海东,等.钢包用氧化铝镁尖晶石质浇注料性能的研究[J].耐火材料,2020,54(5):413-419.
[4] 程文雍,沈明科,赵义,等.尖晶石种类和添加量对刚玉质透气座砖性能的影响[J].耐火材料,2014,48(3):214-218.
[5] 赵立军,薄永明,王海江,等.真空感应炉流槽用刚玉-尖晶石预制块的研制与应用[J].耐火材料,2012,46(2):143-145,150.
[6] 李洪波,张建超,刘雷,等.尖晶石加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响[J].耐火材料,2010,44(4):298-301.
[7] 陈庆洁,鄢文,李楠,等.轻烧MA90尖晶石加入量对刚玉-尖晶石浇注料显微结构和性能的影响[J].机械工程材料,2016,40(6):77-82.
[8] 高梅,李朝云,王团收,等.烧结尖晶石细粉对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响[J].耐火材料,2018,52(1):56-59.
[9] 侯晓静,黄志林,李志刚.尖晶石加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响[J].耐火材料,2017,51(6):449-451.
[10] 秦岩,王亚娟,望伊涛,等.尖晶石对刚玉尖晶石质浇注料性能的影响[J].硅酸盐通报,2020,39(6):1960-1964.
[11] WANG F,CHEN P A,LI X C,et al.Effect of micro-spinel powders addition on the microstructure and properties of alumina refractory castables[J].Ceram Int,2019,45(3):2989-2999.
[12] 柯占龙,张锦化,陈彩莲,等.低温预合成刚玉-尖晶石微粉在钢包浇注料中的应用[J].耐火材料,2019,53(4):277-282.
[13] 张伟,石干.富铝尖晶石中刚玉的析晶与固溶[J].耐火材料,2012,46(6):414-416.
[14] 范鹏骁,张三华,李志刚.尖晶石组成对刚玉-尖晶石浇注料显微结构的影响[J].耐火材料,2016,50(1):45-47+50.
[15] 曹振兴,张伟,石干.二次尖晶石化反应对MA-Al₂O₃材料烧结的影响[J].耐火材料,2011,45(6):417-419+423.
[16] 顾华志,韦勐方,汪厚植,等.富铝尖晶石的烧结特性及其对抗渣性能的影响[J].硅酸盐通报,1997,16(3):29-33.
[17] TOMBA MARTINEZ A G,LUZ A P,BRAULIO M A L,et al.Revisiting CA₆ formation in cement-bonded alumina-spinel refractory castables[J].J Eur Ceram Soc,2017,37 (15):5023-5034.
[18] DOMINGUEZ C,TORRECILLAS R.Influence of Fe³⁺ on sintering and microstructural evolution of reaction sintered calcium hexaluminate[J].J Eur Ceram Soc,1998,18 (9):1373-1379.

富铝尖晶石微粉对刚玉-尖晶石浇注料关键使用性能的影响

Influence of alumina-rich spinel micropowder on key performances of corundum-spinel castables

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	李莹, 汪涤, 赵莉, 尹艺程, 贾全利. 石墨类型对Al₂O₃-MgO浇注料性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(4): 323-328.
[2]	高云琴, 郭凯歌, 马爱琼, 牛兴荣, 杨光, 张旭东. 莫来石-刚玉-镁铝尖晶石复相材料的抗碱侵蚀性能研究[J]. 耐火材料, 2024, 58(4): 334-340.
[3]	田朋丹, 王刚, 杜鹏辉, 冯海霞, 王来稳, 潘元帅. 聚丙烯纤维对刚玉-六铝酸钙浇注料抗热震性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(3): 208-212.
[4]	梁效诚, 冯雨, 刘中飞, 罗旭东, 黄敏, 吴锋. 预合成CaZrO₃对镁锆质耐火材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(3): 213-217.
[5]	矫长发, 李国华, 孙格格, 田琳, 康驰. 发泡-自发凝固浇注法制备镁铝尖晶石质多孔材料[J]. 耐火材料, 2024, 58(3): 224-229.
[6]	刘中飞, 冯雨, 梁效诚, 罗旭东, 李广伟, 吴锋. 预合成镁锆砂和煅烧温度对镁锆质材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(2): 110-115.
[7]	矫长发, 李国华, 孙格格, 田琳, 康驰. 羧甲基纤维素钠加入量对镁铝尖晶石质多孔隔热材料性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(2): 122-126.
[8]	杨宗源, 王景然, 王桐, 张锦化, 韩兵强, 倪月娥, 柯昌明. 不同碱度渣对刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀行为研究[J]. 耐火材料, 2024, 58(1): 13-18.
[9]	王志强, 徐国涛, 雷中兴, 彭肖仟, 郑吉红, 刘黎, 王心一, 刘毅, 徐炎明. Al₂O₃-MgAl₂O₄复相骨料对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(1): 63-67.
[10]	夏玉婷, 杨文博, 饶羽彤, 聂锐杉, 姚远. 轻质高强莫来石浇注料的组分优化和性能增强[J]. 耐火材料, 2024, 58(1): 72-75.
[11]	刘学新, 张锦化, 陈鑫铭, 王景然, 杨宗源, 韩兵强, 柯昌明. 以微孔刚玉-尖晶石骨料替代刚玉骨料制备刚玉-尖晶石浇注料[J]. 耐火材料, 2023, 57(6): 514-517.
[12]	梁新星, 高玉莹, 叶航, 马成良, 刘小钢, 范崇方, 徐恩霞. 玻璃窑炉用新型氧化锆基复合材料性能研究[J]. 耐火材料, 2023, 57(6): 518-522.
[13]	石干, 范沐旭, 刘新彧. 固溶反应对MA-Al₂O₃材料结构和性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(5): 386-389.
[14]	张涛, 谭清华, 冯志源, 王晗, 刘鹏程. 稳定剂种类对高纯氧化锆空心球制品性能的影响[J]. 耐火材料, 2023, 57(5): 397-401.
[15]	韩艺辉, 曹喜营, 冯海霞, 王晖, 柳军, 潘元帅, 王建斌. 不同结合剂结合MgO-C耐火材料的性能研究[J]. 耐火材料, 2023, 57(5): 402-406.