镁锆粉对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2026.05.005

耐火材料 ›› 2026, Vol. 60 ›› Issue (5): 397-401.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2026.05.005

镁锆粉对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响

雷宇湉^1,2), 聂建华^1,2), 陈瑞峰³⁾, 张小旭³⁾, 梁永和^1,2,3)

1)武汉科技大学先进耐火材料全国重点实验室湖北武汉 430081
2)武汉科技大学钢铁工业耐火材料新技术教育部国际合作联合实验室湖北武汉 430081
3)洛阳轩石新材料科技有限公司河南洛阳 471800

收稿日期:2025-12-18 出版日期:2026-10-15 发布日期:2026-10-29
通讯作者: 聂建华,男,1974年生,博士,副教授。E-mail:niejianhua@wust.edu.cn
作者简介:雷宇湉:女,1997年生,硕士研究生。E-mail:1225904613@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金联合基金重点项目(U21A2058);湖北省中央引导地方科技发展专项(2025CSA017)。

Effect of magnesia-zirconia powder on properties of corundum-spinel based castables

Lei Yutian, Nie Jianhua, Chen Ruifeng, Zhang Xiaoxu, Liang Yonghe

First author’s address:The State Key Laboratory of Advanced Refractories,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081,China

Received:2025-12-18 Online:2026-10-15 Published:2026-10-29

摘要/Abstract

摘要： 为了开发高性能无铬透气砖,以板状刚玉、烧结刚玉、纯铝酸盐水泥、镁锆粉以及预混合细粉(尖晶石粉、板状刚玉、白刚玉、富铝尖晶石粉和α-Al₂O₃微粉)为原料,制备了刚玉-尖晶石质浇注料,探讨了镁锆粉加入量(加入质量分数分别为0、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%和3.5%)对刚玉-尖晶石质浇注料常温物理性能及抗热震性能的影响。结果表明:1 550 ℃热处理后,随着镁锆粉加入量的增多,ZrO₂能均匀地分布在基质中,MgAl₂O₄及CA₆在基质中与ZrO₂穿插结合,结构更加致密,加热永久线变化降低,试样的强度提高;此外,加入一定量的镁锆粉可以明显改善试样的抗热震性,镁锆粉加入量为3.5%(w)试样的常温抗折强度保持率高达63%,较未添加镁锆粉试样的明显提升。综合各项性能及成本考虑,镁锆粉加入量为3.5%(w)的浇注料配比制备的透气砖在LF精炼钢包上试用,其与钢厂现用含铬透气砖的使用寿命基本相当,达48~50次。

关键词: 镁锆粉, 浇注料, 刚玉-尖晶石质, 抗热震性

Abstract: To develop high-performance chrome-free purging plugs,corundum-spinel castables were prepared using tabular corundum,sintered corundum,pure calcium aluminate cement,magnesia-zirconia powder,and premixed fine powders (spinel powder,tabular corundum,white corundum,alumina-rich spinel powder,and α-Al₂O₃ micropowder) as raw materials.The effects of magnesia-zirconia powder addition (0,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%,3.0%,and 3.5%,by mass) on the cold physical properties and thermal shock resistance of the corundum-spinel castables were investigated.The results show that after the heat treatment at 1 550 ℃,with the increasing magnesia-zirconia powder addition,ZrO₂ is uniformly distributed in the matrix;MgAl₂O₄ and CA₆ interlock with ZrO₂ in the matrix,making the structure denser;the permanent linear change decreases;and the strength of the samples increases.In addition,adding an appropriate amount of magnesia-zirconia powder significantly improves the thermal shock resistance of the samples.For the sample with 3.5% magnesia-zirconia powder,the retention ratio of the cold modulus of rupture reaches 63%,which is significantly higher than that of the sample without magnesia-zirconia powder.Considering overall performance and cost,the purging plug prepared with the castable formulation containing 3.5% magnesia-zirconia powder was trial-used in an LF refining ladle.Its service life was basically comparable to that of the chrome-containing purging plugs currently used in the steel plant,reaching 48-50 heats.

Key words: magnesia-zirconia powder, castables, corundum-spinel, thermal shock resistance

中图分类号:

TQ175

雷宇湉, 聂建华, 陈瑞峰, 张小旭, 梁永和. 镁锆粉对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响[J]. 耐火材料, 2026, 60(5): 397-401.

Lei Yutian, Nie Jianhua, Chen Ruifeng, Zhang Xiaoxu, Liang Yonghe. Effect of magnesia-zirconia powder on properties of corundum-spinel based castables[J]. Refractories, 2026, 60(5): 397-401.

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Effect of magnesia-zirconia powder on properties of corundum-spinel based castables

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