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添加剂对Al_2O_3-ZrO_2-C质浸入式水口性能的影响

作　者: 辛学祥
导　师: 张川江
学　校: 山东轻工业学院
专　业: 材料学
关键词: 铝锆碳材料 浸入式水口 添加剂 抗氧化性 抗热震性
分类号: TQ175.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要


当前人们面临着严重的能源、环境和发展问题。连铸取代模铸是钢铁工业的一次巨大的技术革命,由于其能够大幅度降低能耗,同时能与二次精炼等多项新技术相配合,大大提高了生产率及产品质量,与传统的模铸工艺相比具有很大的优越性。经历几十年的发展,如今欧美及日本等国已经实现了全连铸,我国钢铁企业的连铸比已经达到了90%以上。随着我国连铸生产技术的飞速发展,对其相关的连铸用耐火材料提出了新的要求。长期以来,连铸耐火材料的优劣制约连铸生产技术的发展。浸入式水口作为连铸用耐火材料的最后一种功能耐火材料,也是连铸过程中最关键的耐火材料之一,对钢的质量和连铸的生产能力发挥着重要的作用。因此研究及优化浸入式水口对于确保连铸生产具有重要意义。本文研究了铝锆碳质浸入式水口以及金属硅、铝、锰粉等添加剂对该材料物理性能的影响,并利用XRD、SEM等方法对试样进行了物相和显微结构分析。粒度组成不同的所有试样在200℃×20 h干燥后耐压强度都大于40 MPa,在1400℃×3 h烧成后耐压强度基本上都大于30 MPa,能够满足与铝锆碳材料复合后成型、加工水口时对强度的要求。在颗粒与细粉比例为60∶40时,材料有最好的物理性能。加入适量的Si粉、A1粉、Mn粉添加剂可有效改善Al2O3-ZrO2-C材料的常温强度,提高材料的抗氧化性。加入Mn粉添加剂的试样效果最好。从各项性能指标看,Mn粉的加入不仅可以提高Al2O3-ZrO2-C的强度,而且在抗氧化性和抗热震性方面效果尤为突出。在Al2O3-ZrO2-C材料中加入复合添加剂Si粉+Mn粉、A1粉+Mn粉和Si粉+Al粉+Mn粉,比加入单一添加剂Si粉、A1粉、Mn粉,不仅更有效的降低材料的显气孔率,增大材料的体积密度,提高材料的常温强度,而且能很好的提高材料的抗氧化性。其中加入复合添加剂的试样(Si 2%+Al 1%+Mn 4%)的常温强度、抗氧化性和抗热震性都是最高。

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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 硅酸盐工业 > 耐火材料工业 > 基础理论
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