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一种轻量铝镁浇注料及其制备方法

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重质耐火材料轻量化是耐火材料重要的发展方向之一,开发能够直接在工作层使用的轻量耐火材料对整个高温工业节能减排具有举足轻重的意义。然而,现有的制备方法所制备的多孔耐火骨料均显气孔率高或孔径大的缺陷,所制备的工作层耐火材料抗渣性能及机械强度不理想。
本项目旨在提供一种具有优异的高温体积稳定性、抗剥落性能、隔热性能和抗渣性能的轻量铝镁浇注料及其制备方法。
本项目采用微孔刚玉-尖晶石颗粒作为骨料,一方面,由于引入预合成尖晶石,能够避免原位生成尖晶石反应过程中的体积效应,同时,微孔能够容纳材料热处理过程中产生的热膨胀,提升材料的高温体积稳定性;另一方面,镁铝尖晶石在与熔渣接触时,对渣中FeO及MnO等组分的固溶是提升铝镁浇注料抗渣性能的重要原因,相比于其他引入方式,引入微孔刚玉-尖晶石颗粒能使镁铝尖晶石在浇注料中分散更为均匀,在与熔渣接触时,内衬整体抗渣性能较好,不易出现局部严重侵蚀;最后,采用的骨料为微孔颗粒,在钢包内衬材料使用过程中,骨料内部大量的闭口气孔的存在不仅能够提升材料的隔热性能,而且能够容纳温度剧变带来的热应力,提高钢包内衬材料的抗热剥落性能,同时,由于骨料平均孔径小,在与熔渣反应时,反应产物能够更快地达到过饱和,覆盖在骨料表面,提升材料抗渣性能
本项目所制备的轻量铝镁浇注料经检测:1500℃×3h烧后线变化率为+0.10~+0.29%;1100℃水冷五次后抗折强度保持率为29~39%;1500℃静态坩埚法抗渣实验侵蚀指数为10~32%,渗透指数为45~60%;应用于200t精炼钢包,其外壳温度平均降低7%以上。
产品具有以下特点:在较高的工作温度下,与高温熔渣及流体直接接触时,轻量铝镁浇注料物理性能稳定,能够很好地抵御熔渣冲刷及热剥落,提升炉体使用寿命;隔热效果显著,能够有效降低热量损失,节省能源;此外,与传统轻质材料相比,具有优良的抗熔渣侵蚀性能。主要优势:高机械强度、低热导率、优良的高温体积稳定性、抗熔渣侵蚀性能、抗冲刷及热剥落性能。在工作层应用时,保持低的导热率、优良的抗冲刷及热剥落性能,同时维持优良的抗熔渣侵蚀性能。

用轻量铝镁浇注料代替钢包的工作层,可综合提升钢包工作层的抗冲刷及热剥落性能,延长工作层使用寿命;同时降低其导热率,减少作业过程中钢液的的热量损失,有利于钢液质量的稳定控制及降低能耗。