碳源對Al2O3-SiC-C質(zhì)出鐵溝澆注料性能的影響

趙春燕 陳茂峰 錢忠俊 蘇玉柱 張康康 張海波李燕京 高長賀

北京金隅通達(dá)耐火技術(shù)有限公司 北京100041

高爐出鐵溝用Al2O3-SiC-C質(zhì)澆注料的損毀原因主要是碳氧化，周期性熔渣、熔鐵的化學(xué)侵蝕以及熱沖擊引起的剝落和渣鐵的沖刷侵蝕等［1］。在Al2O3-SiC-C質(zhì)出鐵溝澆注料中，碳作為不可或缺的成分，目的是改善材料的抗渣性和抗剝落性［2-3］。目前出鐵溝澆注料中常用的碳源有：高溫改質(zhì)瀝青、球狀瀝青、鱗片石墨、炭黑等。其中瀝青較其他碳源更富有親水性和分散性。但是由于瀝青加熱后的揮發(fā)使?jié)沧⒘系娘@氣孔率增大，抗?fàn)t渣滲透性下降，澆注料中的殘?zhí)剂匡@著降低，導(dǎo)致澆注料的綜合性能下降［4-7］。目前普遍的做法是將高碳含量的炭黑或石墨與高揮發(fā)性的瀝青復(fù)合使用，既保持了瀝青的分散性，又保持了高的殘?zhí)剂?，使出鐵溝澆注料具有更好的性能。目前的研究報道集中在使用單一碳源或者傳統(tǒng)碳源改性后在Al2O3-SiC-C質(zhì)出鐵溝澆注料中的運(yùn)用情況，而針對復(fù)合碳源對Al2O3-SiC-C質(zhì)出鐵溝澆注料性能的影響研究較少［8-9］。因此，系統(tǒng)地研究了瀝青種類、瀝青與鱗片石墨（或炭黑）復(fù)合后對Al2O3-SiC-C質(zhì)出鐵溝澆注料性能的影響。

1 試驗

1．1 原料

制備Al2O3-SiC-C出鐵溝澆注料的主原料為：w（Al2O3）＝95．5%的電熔棕剛玉（粒度為8～5、5～3、3～1、≤1 mm）、w（SiC）＝97．62%的碳化硅（≤1、≤0．074、≤0．045 mm）、w（Si）≥99%的Si粉（≤0．075 mm）、w（Al2O3）＝99．42%的α-Al2O3微粉、w（SiO2）＝95．92%的SiO2微粉、w（Al2O3）＝71．2%的鋁酸鹽水泥（Vical 71）、高效減水劑FS20、金屬Al粉以及防爆纖維等。

選擇試驗對比分析的碳源為：球狀瀝青、高溫改質(zhì)瀝青、炭黑、鱗片石墨，其化學(xué)組成見表1，其SEM照片見圖1。由圖1可知：球狀瀝青大多數(shù)為大小不等的光滑圓球狀；……