連鑄用燒成鋁碳質(zhì)滑板研究現(xiàn)狀

劉耕夫，廖 寧，紀(jì)子旭，李亞偉

(1.武漢科技大學(xué)，省部共建耐火材料與冶金國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430081; 2.武漢科技大學(xué)，高溫材料與爐襯技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心，武漢 430081)

0 引 言

滑動(dòng)水口是連鑄系統(tǒng)的關(guān)鍵功能材料之一。隨著鋼鐵冶煉技術(shù)的發(fā)展，日益苛刻的服役工況對滑動(dòng)水口材料提出了嚴(yán)苛的要求[1]，主要包括：(1)良好的抗熱震性，以抵抗快速和反復(fù)的熱沖擊；(2)良好的抗鋼水和渣液侵蝕和沖刷的能力；(3)較高的冷態(tài)和熱態(tài)強(qiáng)度，以抵抗機(jī)械磨損；(4)優(yōu)異的抗氧化性，保證碳組分發(fā)揮其功能。20世紀(jì)80年代以前,我國鋼包容量較小，生產(chǎn)的滑板以普通高鋁質(zhì)為主，滿足模鑄的需要，但抗侵蝕性和抗熱震性差，滑動(dòng)面和鑄口侵蝕嚴(yán)重，且使用中易產(chǎn)生裂紋。80年代初，國內(nèi)開始引入熱導(dǎo)率高，且不易被熔渣潤濕的石墨等碳素材料開發(fā)不燒鋁碳質(zhì)滑板，顯著改善了高鋁質(zhì)滑板的抗侵蝕性和抗熱震性，但其強(qiáng)度較低且性能不穩(wěn)定。為了提高不燒鋁碳質(zhì)滑板的熱態(tài)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，80年代中期，我國開發(fā)了燒成鋁碳質(zhì)滑板，在還原氣氛下高溫?zé)桑纬伞疤冀Y(jié)合”和“陶瓷結(jié)合”雙重結(jié)合相，從而大幅度提高了材料的熱態(tài)強(qiáng)度和多次使用的操作安全性。

近40年來，研究者們對燒成鋁碳質(zhì)滑板進(jìn)行了大量研究，主要體現(xiàn)在：金屬鋁、單質(zhì)硅等主要添加劑原位形成陶瓷相增強(qiáng)，納米碳源協(xié)同原位陶瓷相增強(qiáng)增韌，近期開展的層狀化合物協(xié)同納米碳及原位陶瓷相強(qiáng)韌化和抗氧化，本文對相關(guān)研究進(jìn)行了綜述。……