不同碳材料對(duì)鋁碳澆注料性能的影響

鄺昌柳，王 杏，劉正龍，丁 軍，余 超，鄧承繼，祝洪喜

(武漢科技大學(xué)，省部共建耐火材料與冶金國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430081)

0 引 言

耐火澆注料具有便于施工、易于修補(bǔ)及整體性好等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于出鐵溝、鋼包內(nèi)襯、電爐爐襯及回轉(zhuǎn)窯等部位，具有優(yōu)異的機(jī)械性能[1-3]。但由于其對(duì)熔渣的潤(rùn)濕性高同時(shí)具有較低的熱導(dǎo)率，澆注料的抗侵蝕性、抗渣滲透性及熱震穩(wěn)定性較差，尤其在渣線區(qū)和二次精煉區(qū)的情況更為嚴(yán)重，致使襯體壽命縮短，這引起研究人員的廣泛關(guān)注[4-7]。為此，有研究者將碳復(fù)合耐火材料中具有低熔渣潤(rùn)濕性及高熱導(dǎo)率的碳材料引入到耐火澆注料中制備含碳澆注料，但天然碳材料如鱗片石墨等對(duì)水潤(rùn)濕性較差，加入澆注料中容易漂浮，分散不均勻，需要添加大量的水才能達(dá)到合適的流動(dòng)性，導(dǎo)致澆注料的氣孔率增加，性能惡化[8-11]。此外，在含碳澆注料中引入天然石墨，高氣孔率會(huì)導(dǎo)致其高溫下容易被氧化產(chǎn)生結(jié)構(gòu)缺陷，致使?jié)沧⒘狭W(xué)性能變差，易被侵蝕等。

因此，研究人員提出通過表面涂層改性技術(shù)改善石墨材料的高溫性能和水潤(rùn)濕性能等。丁軍等[12-13]將不同配比的Si粉、石墨粉與NaF、NaCl熔鹽混合后，在氬氣中熱處理后制備了β-SiC包覆石墨復(fù)合粉體并將其添加至Al2O3-SiC-C澆注料中部分取代球狀瀝青。結(jié)果表明：改性石墨的水潤(rùn)濕性提升，抗氧化性顯著提高；當(dāng)復(fù)合粉體添加量為1.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí)，試樣的耐壓強(qiáng)度、抗氧化性顯著提升。Dutta等[14]用Ca摻雜的γ-Al2O3制備改性石墨，并將其應(yīng)用于Al2O3-C澆注料。……