二氧化硅微粉对炭素捣打料显微结构及性能的影响

2011-01-23辛占武顾华志朱晶晶王小军

武汉科技大学学报 2011年4期

辛占武,顾华志,朱晶晶,杨林,王小军

(1.武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地,湖北武汉,430081;2.太钢不锈钢股份有限公司,山西太原,030003;3.北京瑞普同创科技发展有限公司,北京,102400)

高炉长寿命问题已成为当前业内关注的一个焦点[1],其涉及到高炉炉体冷却技术问题。传统的炉缸结构是采用平板式铸铁或铸铜作为冷却壁,其内衬用炭砖砌筑,或炭砖内砌筑一层陶瓷杯砖[2],在冷却壁与内衬之间筑有一层厚度为80 mm左右的炭素捣打料。由于一般炭素捣打料的导热系数较低,不利于高炉炉体的快速冷却,从而影响了高炉寿命。因此高导热系数炭素捣打料的研制极具应用前景。

本研究通过在炭素捣打料中添加二氧化硅微粉原位反应生成碳化硅晶须,利用碳化硅晶须所具有的高热导率性质来提高炭素捣打料的导热性能,以期有效延长高炉使用寿命。

1 实验

1.1 试样制备

以冶金焦粉、鳞片石墨为原料,改性中温沥青粉(<0.2 mm)为结合剂,外加煤焦油及蒽油,添加二氧化硅微粉,试样配方如表1所示。按表1中配方称样混匀,以60 M Pa的压力在液压机上压制成型,经220℃×24 h烘干处理,再在高温热处理炉中经1 550℃×3 h埋炭处理,即制成所需试样。

表1 试样配方 (w B/%)Table 1 Formulations of specimens

1.2 检测

分别按GB/T2997-1987和GB/T5072-1985测定试样体积密度和常温耐压强度;用FLASHL IN-5000E激光导热仪通过激光闪光法测定试样的导热系数[3];用PH IL IPS X’pertpro X射线衍射仪分析试样的相组成;用Nova400NanoSEM型场发射扫描电子显微镜观察试样的显微结构。