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铁合金炉子用的刚玉可塑料性能受这几种原料

来源:热处理 时间:2022/8/3

当前,矿热炉锻炼的炉渣比例高达80%以上,为了擢升金属回收率,锻炼温度由~℃擢升到~℃,出渣次数加多、出铁次数淘汰。本文所开拓的刚玉质可塑料因而磷酸盐为联结剂的塑性耐火材料,操纵温度在℃以上,重要用于矿热炉出铁口的补缀与锻造工艺用浇包内衬的热修与冷修,可塑性较好,动工便利,不只培修成本较低,且培修快捷便利,操纵机能较好。

本处事的方针是实验SiO2超微粉、蓝晶石及不同的磷酸盐联结剂对刚玉质可塑料常温及高温机能的影响,开拓出保管期长、动工机能优秀、操纵机能先进的刚玉质可塑料。

01

实验

1.1质料

实验用质料有高铝矾土、刚玉、SiO2超微粉和蓝晶石(80目),质料的理化机能如表1所示。

1.2实验办法

依照表2的配方称料,将物料分为1#~5#五组。先将骨料插足到轮碾机中搅拌2min,插足联结剂总量的30%预混3min,再插足粉料搅拌5min,末了插足残剩的联结剂搀杂匀称,待抵达请求的可塑性指数(75%~80%)后掏出,密封保管24h,尔后捣打成准则试样(mm×40mm×40mm)与坩埚试样Φmm×mm~Φ45mm×65mm。

表1质料的理化机能

表2试样的配料构成(wt%)

采纳YB/T-93《精致耐火浇注料显气孔率和体积密度实验办法》、YB/T-93《粘土质和高铝质耐火可塑料线变动率实验办法》、YB/T-93《粘土质和高铝质耐火可塑料强度实验办法》探测烧成后试样的体积密度、线变动率、常温抗折强度、常温耐压强度以及℃的高温抗折强度,采纳静态坩埚测验法测试试样的抗渣腐蚀机能。

保质期实验:将刚玉质可塑料密封保管,每隔7d测试可塑性指数,直至可塑料的可塑性指数小于15%为止,纪录保管工夫。

02

终于与议论

2.1SiO2超微粉、联结剂、蓝晶石对刚玉质可塑料保管期的影响

跟着保管工夫拉长,1#~5#刚玉质可塑料可塑值的衰减如图1所示:增加磷酸盐联结剂A(1#)的试样保管期最短(惟有9周);将联结剂由磷酸盐A换成磷酸盐B(4#),试样保管期由9周拉长至21周;试样保管工夫随SiO2超微粉插足量的补充而拉长,增加3%的SiO2超微粉,试样的保管期24周。

图1刚玉质可塑料的可塑性指数随工夫的变动图

2.2SiO2超微粉、联结剂、蓝晶石对刚玉质可塑料体积密度的影响

由图2可知:试样经0℃烧后,材料内部的联结水被排出,体积密度略有消沉,经℃烧后,材料内部造成烧结,试样的体积密度变大。在材料内增加1%~3%的SiO2超微粉,试样的体积密度跟着SiO2超微粉插足量的补充而消沉;两种磷酸盐联结剂A、B对试样烧后的体积密度影响不显然。

2.3SiO2超微粉、联结剂、蓝晶石对刚玉质可塑料线变动率的影响

由图3可知,增加SiO2超微粉、磷酸盐A、磷酸盐B,对试样经℃、0℃、℃热解决后的线变动率影响不大,在材料内增加7%的蓝晶石,试样℃热解决后的线压缩显然小于未增加的试样。蓝晶石在加热至~℃时弗成逆地转换成莫来石和SiO2:

3Al2O3·SiO2(蓝晶石族矿物)→3Al2O3·2SiO2(莫来石)+SiO2

图2试样烘干及烧后体积密度图

图3不同联结剂联结的试样烘干及烧后线变动率图

在蓝晶石莫来石化的进程中伴有16%~18%的体积膨胀,因而,在材料内增加蓝晶石会消沉材料的线压缩率。

2.4SiO2超微粉、联结剂、蓝晶石对刚玉质可塑料常温物理强度的影响

图4为试样经不同温度热解决后的常温耐压强度,由图可知,与1#试样比拟,在材料内增加SiO2超微粉的2#、3#试样经℃、0℃、℃热解决后的耐压强度跟着SiO2超微粉插足量的补充而消沉。将联结剂由磷酸盐A替代成磷酸盐B,试样0℃热解决后的常温耐压强度擢升,℃热解决后的常温耐压强度略有消沉。在试样中增加7%的蓝晶石,℃热解决后的常温耐压强度有所消沉。

图4试样经不同温度热解决后的常温耐压强度图

图5试样℃高温抗折强度图

2.5SiO2超微粉、联结剂、蓝晶石对刚玉质可塑料高温抗折强度的影响

图5为试样℃的高温抗折强度,由图可知,试样℃的高温抗折强度跟着SiO2超微粉插足量的补充而消沉,将联结剂由磷酸盐A调换为磷酸盐B,材料℃的高温抗折强度变动不大;增加7%的蓝晶石,试样的高温抗折强度由3.5MPa降至2.7MPa。

图6试样经℃烧后的SEM相片

图6为1#~5#试样经℃×3h热解决后试样内部的显微组织相片,由图可知:增加磷酸盐A的1#试样与增加磷酸盐B的4#试样,内部存在的气孔较少;增加SiO2超微粉的2#、3#试样内部的气孔跟着SiO2超微粉插足量的补充而补充,这理当是由于:联结剂插足量随SiO2超微粉含量的补充而补充,高温下联结剂挥发后会留住洪量的气孔,致使材料组织变得松散;5#试样中的微裂纹比拟于1#和4#略有补充,这主借使蓝晶石在高温下产生分解膨胀而至。在试样中增加SiO2超微粉与蓝晶石,试样℃的高温抗折强度与烧后常温耐压强度均有所消沉。

2.6SiO2超微粉、联结剂、蓝晶石对刚玉质可塑料抗矿热炉炉渣腐蚀机能的影响

采用1#、3#、4#、5#试样经℃×3h热解决后,采纳静态坩埚测验法比较赛样℃×3h的抗渣腐蚀性,实验终于如图7所示。由图可知:操纵不同的联结剂或在材猜中增加必要的SiO2超微粉、蓝晶石对其抗矿热炉炉渣腐蚀机能影响不大。

图8为抗渣实验后3#坩埚过渡层的显微相片。由图8(a)可知:℃时,在试样与矿热炉炉渣的来往面造成一层精致的尖晶石带(图中标注为B),有益于阻遏熔渣(图中标注为A)向试样内部浸透。针对图8(a)停止Al、Si、Mg三种元素的面扫描,扫描终于别离如图8(b)、(c)、(d)所示,终于显示:Al元素呈散布匀称形态,Si元素在尖晶石带的左面散布较聚集,在尖晶石带的右面散布较少(试样中增加的SiO2超微粉),而惟有炉渣含有的Mg元素则聚集散布在尖晶石带的左面,界线较清楚,在试样内部浸透较少。

图7试样℃抗渣腐蚀相片

图83#试样过渡层的显微组织相片

03

论断

(1)将刚玉质可塑料的联结剂由磷酸盐A换为磷酸盐B,物料的保管工夫可显然拉长(由9周擢升至21周),试样℃高温抗折强度变动不显然。

(2)在刚玉质可塑猜中增加1%~3%的SiO2超微粉,在保证雷同的出锅可塑值的状况下,联结剂插足量及保管工夫跟着SiO2超微粉插足量的补充而补充,烘干及烧后的体积密度、耐压强度、℃高温抗折强度均随SiO2超微粉插足量的补充而消沉。

(3)在刚玉质可塑猜中增加必要量的蓝晶石,试样的体积密度变动不大,℃烧后的线压缩率减小,烘干及0℃烧后耐压强度略有补充,但℃烧后的常温耐压强度及高温抗折强度略有消沉。

(4)改革磷酸盐联结剂种类(A和B)、增加SiO2超微粉或蓝晶石对刚玉质可塑料抗矿热炉炉渣的腐蚀机能影响不大。

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