添加不同Al2O3-ZrO2比值的復合粉對氧化鋯質定徑水口性能的影響.pdf

1、中間包是連鑄生產中尤為關鍵的設備之一,而中間包用定徑水口是小方坯連鑄中使用的重要功能耐火材料,起著穩(wěn)定鋼水從中間包流向結晶器流量的作用,保證連鑄操作的順利進行。由于氧化鋯具有熔點高、難以被熔融金屬及熔渣潤濕等優(yōu)良性能,是制備定徑水口的最佳原料。然而,氧化鋯質定徑水口在小方坯連鑄使用過程中由于高溫鋼水的沖刷、沖擊等作用,容易出現(xiàn)定徑水口的擴徑、脫落和堵塞等問題,影響連鑄生產的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性。因此,對氧化鋯質定徑水口改性、開發(fā)新的制備工藝、

2、改進顯微結構是提高定徑水口使用性能的關鍵,對提高連鑄效率起到至關重要的作用。
　　以前人的實驗成果為基礎,本課題完成了以下實驗研究工作:(1)采用溶膠-凝膠法制備了Al2O3/ZrO2(wt％)比值分別為56/44、46/54、36/64、26/74的4種Al2O3-ZrO2復合粉;(2)以4種不同的Al2O3-ZrO2復合粉為添加劑,對部分穩(wěn)定氧化鋯(PSZ)質定徑水口進行改性,測定試樣的基本物理性能(體積密度、顯氣孔率、耐壓強

3、度和抗熱震穩(wěn)定性等);(3)采用x-ray衍射儀和掃描電子顯微鏡分析試樣的礦物組成和微觀結構,探究試樣性能提高的原因。
　　實驗研究得出以下結論:(1)由于 Al2O3-ZrO2復合粉的堆積密度低,在 PSZ原料中引入等量 Al2O3時,Al2O3/ZrO2比值較低的復合粉的添加量增多,會導致試樣成型困難,1710℃燒成后的試樣上壓面層裂、下壓面疏松變形。因此,PSZ原料中 Al2O3-ZrO2復合粉的添加量不能超過6wt%。(2

4、)過高 Al2O3的引入量會過量消耗原料中的穩(wěn)定劑 MgO,致使原料中 c-ZrO2的相變量過大,導致制品的開裂和強度下降。實驗證明,Al2O3的最佳引入量為1.68wt%。(3)B2試樣經1710℃燒成后,體積密度為5.32g.cm-3,與空白樣相比,提高了0.95%;顯氣孔率為5.47%,與空白樣相比,降低了15%;耐壓強度為778MPa,比空白樣的強度提高了39.18%;抗熱震次數(shù)達到36次,是空白樣的5倍多。(4)B復合粉的粒度