添加Y2O3對鋁鎂質干式搗打料微觀組織和性能的影響

許 歡，王璽堂，王周福，馬 妍，劉 浩，毛 奎

(武漢科技大學省部共建耐火材料與冶金國家重點實驗室，湖北 武漢，430081)

隨著冶金技術的不斷發(fā)展，中頻感應爐由于高效、節(jié)能、生產能力強、熔煉質量高、爐襯費用低等特點而被廣泛應用[1]。爐襯材料是感應爐中重要組成部分之一，干式搗打料因其具有施工周期短、不需困料和養(yǎng)護、穩(wěn)定性好、易于存儲、安全性高、拆爐方便等優(yōu)點，逐漸發(fā)展為感應爐爐襯的主流材料。隨著感應爐日趨大型化、高功率化以及使用環(huán)境的日益苛刻，酸性和堿性材質的干式搗打料已無法滿足其使用要求，而剛玉-尖晶石質干式搗打料具有硬度大、熔點高(2135 ℃)、化學性質穩(wěn)定、熱震穩(wěn)定性好、抗侵蝕能力強等優(yōu)點，在感應爐爐襯上應用取得了理想的效果[2]。

干式搗打料燒結后的爐襯應分為燒結層、過渡層和松散層三層結構，延長爐襯服役壽命的關鍵在于如何獲得理想厚度的燒結層，控制其在使用過程中緩慢地剝落[3]。合理調控尖晶石的原位形成、尖晶石相在基質中的分布狀態(tài)以及尖晶石材料燒結動力學對鋁鎂質干式搗打料具有重要的意義[4]，因此，燒結劑的選擇對鋁鎂質干式搗打料的性能有著重大的影響。研究人員對蘇州土、鉀長石[5]、硼砂[6]等燒結劑對干式搗打料性能的影響進行了研究，但這些燒結劑中均含有較多的雜質，容易在高溫下形成低熔相，從而惡化材料的高溫性能。

近年來，稀土氧化物因熔點高、化學活性大、促燒結性好、耐侵蝕性強等優(yōu)點得到研究人員的廣泛關注[7-10]，其中Y2O3因其高性價比、高活性被用作莫來石[11]、尖晶石[12]、AlON[13]等材料的燒結助劑?！?br>