高铝浇注料耐火温度

由于耐火材料在使用(yòng)中经常受到高温甚至高速含尘气流的冲蚀,近年来对其耐磨性的研究日渐增多(duō),而且随着高温耐磨设备的不断完善,对耐火材料高温耐磨性的研究也随之开展起来。為(wèi)此,利用(yòng)新(xīn)研制的高温耐磨实验机以高铝浇注料為(wèi)原料,研究了临界粒度、水泥加入量和热处理(lǐ)温度等对材料高温耐磨性的影响。

1、水泥加入量对浇注料高温耐磨性的影响

在常温和1000℃条件下,随着水泥含量的增加,高铝浇注料的磨损量均逐渐减小(xiǎo)。而在1200℃时,随着水泥含量的增加,浇注料磨损量却略有(yǒu)增大。这是因為(wèi)在常温下也即烘烤后试样的抗折强度和耐压强度随着水泥含量的增加而增大,所以浇注料磨损量降低;在1000℃时,可(kě)能(néng)由于水泥引入的与材料中Al2O3、SiO2反应形成一定数量的钙長(cháng)石等低熔相,促进了试样的烧结而致密化使强度提高,所以随着水泥含量的增加,浇注料磨损量有(yǒu)所降低。但是,当温度升高至1200℃时,由于高铝质材料的玻璃相黏度降低,高铝浇注料进入黏滞流动阶段而且水泥含量越大,生成的玻璃相量越多(duō),黏滞力越小(xiǎo),冲击磨损越多(duō),因此高铝浇注料的磨损量随水泥含量的增加略有(yǒu)增大。

為(wèi)了进一步比较低水泥结合和无水泥结合高铝浇注料的高温耐磨性能(néng),选用(yòng)ρ-Al2O3微粉代替Secar71水泥(加入量為(wèi)6%)作结合剂进行了高温耐磨性试验。图2為(wèi)不同结合与高铝浇注料高温耐磨性的关系。由图2可(kě)看出,材料在各试验温度下的耐磨性差别较小(xiǎo),但在高温(1200℃)条件下,无水泥浇注料的耐磨性稍好一些。这可(kě)能(néng)是由于ρ-Al2O3微粉结合的高铝质浇注料在1200℃时产生的玻璃相相对较少,从而使其具有(yǒu)较高的强度。

2、热处理(lǐ)温度对浇注料高温耐磨性的影响

不同温度热处理(lǐ)后的试样,磨损量随着试验温度的变化趋势是相似的,即试验温度越高,试样的磨损體(tǐ)积越小(xiǎo);且在各试验温度下,经1200℃处理(lǐ)后试样的磨损量均大于经600、1000℃处理(lǐ)后试样的磨损量。出现这种现象的原因可(kě)能(néng)是:经热处理(lǐ)后高铝浇注料矿物(wù)相包括刚玉、莫来石和少量玻璃相,由于它们的热膨胀系数不同,冷却后材料内部会不同程度地出现微裂纹,因此热处理(lǐ)温度越高,这种作用(yòng)越明显,形成裂纹的尺寸也会越大。这种现象在不同热处理(lǐ)试样的冷态抗折强度和耐压强度值中得到了证实,试样经600、1000、℃热处理(lǐ)后的耐压强度分(fēn)别為(wèi)149.9、119.1、抗折强度分(fēn)别為(wèi)11.3、9.7、9.6MPa。即热处理(lǐ)温度越高,试样冷态强度越小(xiǎo)。所以在测定不同试验温度下的磨损量时,虽然不同颗粒之间由于热膨胀而相互靠近,材料的裂纹得以弥合,但经较高温度热处理(lǐ)后的试样在升温的过程中对裂纹的弥合作用(yòng),不足以弥补经热处理(lǐ)再冷却后形成的缺陷,抵御外来应力的能(néng)力变差,从而导致在相同试验温度下试样磨损量较大一些。

3、临界粒度对浇注料高温耐磨性的影响

温度為(wèi)1000℃时,浇注料的磨损量随着临界粒度的增大而降低;1200℃时浇注料的磨损量随着临界粒度的增大几乎不变。

这可(kě)能(néng)是由于,当磨损介质冲蚀试样表面时,首先是材料基质受到磨损介质的冲击和切削作用(yòng),而逐渐剥落、下凹,形成凸起的颗粒;当磨损介质继续以一定的角度冲蚀磨损表面时,就会产生阴影效应。处在材料颗粒阴影中的基质遭受冲击和切削的几率和程度减弱,而且材料的临界粒度越大,阴影效应也越明显,使得材料的磨损量减小(xiǎo)。另外,临界粒度增大,浇注料的颗粒级配相应变化,较大临界粒度组成的浇注料,其细粉量相对较少;由于较粗大的颗粒比小(xiǎo)的颗粒耐磨,小(xiǎo)的颗粒比细粉耐磨,所以浇注料磨损量也随着临界粒度的增大而降低。但当试验温度达到1200℃时,材料中产生的高温液相促进了试样的烧结,从而缓和了临界粒度等其他(tā)因素对材料耐磨性的影响,导致其磨损量变化不大。

总之，通过实验得出以下结论：

(1)在常温和1000℃条件下,随着水泥含量的增加,高铝浇注料的磨损量逐渐减小(xiǎo),1200℃时浇注料磨损量略有(yǒu)增大。采用(yòng)ρ-Al2O3微粉代替Secar71水泥作结合剂,两者的耐磨性在各试验温度下差别不大。

(2)经不同温度热处理(lǐ)后,高铝浇注料的磨损量随着试验温度的变化趋势是相似的,即其随着试验温度的升高而降低;经600、1000℃处理(lǐ)后的试样在各试验温度下试样磨损量均较小(xiǎo),但经1200℃处理(lǐ)后的试样磨损量稍大一些。

(3)选用(yòng)不同临界粒度的高铝浇注料进行磨损试验,温度為(wèi)1000℃时,浇注料磨损量随着临界粒度的增大而降低;1200℃时,浇注料的磨损量随着临界粒度的增大变化不大。

市场上各式各样的高铝耐火材料种类众多(duō)，更是能(néng)让客户挑花(huā)了眼，产品的多(duō)样性给客户带来更多(duō)的选择机会的同时，也给用(yòng)户造成了一定的不便，作為(wèi)耐火材料厂家，荣盛耐材建议用(yòng)户在选購(gòu)过程中让企业出具相关的证明和质量，能(néng)够实地考察，对于企业实力有(yǒu)更加直观的认识。