Al2O3-ZrO2-C质滑板材料的研究进展
2021-12-28王子昊凌永一高金星刘新红
耐火材料 2021年3期
王子昊 张 婧 王 珍 凌永一 高金星 刘新红
郑州大学河南省高温功能材料重点实验室 河南郑州450052
在炼钢过程中,滑板作为滑动水口系统中关键功能元件之一[1-2],具有注入钢水,流量调控的功能。其在使用过程中经受钢水的冲刷、磨损以及环境介质的侵蚀等,使用条件苛刻。因此,要求滑板具有较高的高温强度,优良的抗热震性和抗侵蚀性等。
目前,滑板主要有高温烧成的Al2O3-C质、Al2O3-ZrO2-C质、MgO-C质以及中低温处理或不烧Al-Si复合低碳Al2O3-C质等[3-5],其中,Al2O3-ZrO2-C质滑板对不同钢种适应性相对较好,在浇铸钙处理钢和高锰钢时常被采用。这主要是因为Al2O3-ZrO2-C滑板中采用低膨胀性的锆莫来石、锆刚玉或氧化锆原料[6]。ZrO2具有优良的抗侵蚀性,其在高温下的晶型转变发生体积效应,在材料内部产生微裂纹,具有相变增韧和微裂纹增韧[7]的作用,可明显改善材料的抗热冲击性能;其中的抗氧化剂Si在高温埋碳或N2气氛烧成时生成晶须状SiC、Si3N4等,对材料具有增强、增韧作用,并有利于材料结构微细化[8],从而提高Al2O3-ZrO2-C滑板的高温性能。
随着炼钢技术的进步,钙处理钢的冶炼比例逐年增加,传统Al2O3-ZrO2-C滑板在浇铸钙处理钢时表现出异常侵蚀熔损[9],不仅降低使用寿命,还可能出现漏钢现象,给炼钢安全带来隐患。为此,国内外学者在Al2O3-ZrO2-C滑板结构优化、性能提升方面做了大量的研究工作。在本文中,从Al2O3-ZrO2-C滑板原料对滑板性能的影响方面,对目前国内外研究加以总结归纳,期望为浇铸品种钢用新型Al2O3-ZrO2-C滑板的研制提供参考。……
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