单位文秘网 2021-07-23 08:17:14 点击: 次
摘 要:较强的抗腐蚀性和良好的耐剥落能力是A12O3-SiC-C(ASC)质浇注料的突出特点,故被广泛使用在出铁沟系统。本文分析了Si3N4加入量对A12O3-SiC-C铁沟浇注料抗渣性能的影响,试验结果表明,加入Si3N4可以使得A12O3-SiC-C铁沟浇注料获得更良好的抗渣性能。
关键词:Si3N4;铁沟浇注料;体积膨胀;抗渣性能
1 前言
在材料的炼制过程中,以往会将些许的沥青加入其中,借此来有效地改善材料本身的抗渣渗透水平。然而在烘烤的过程中会出现各种各样的问题,最为突出的表现便是以下两个方面:首先,烘烤加入沥青的材料会释放各种有毒物质、进而对环境造成一定的污染;其次,加入沥青的材料在烘烤时,材料本身的透气水平会下降很多,导致烘烤裂纹乃至爆炸的几率较高。我们知道,Si3N4不仅不容易和渣铁润湿,还具有非常良好的化学稳定性,能够获得很好的抗热震性,将其加入到A12O3-SiC-C铁沟浇注料中,能够提高材料自身的抗渣性能。本文就此展开论述,分析并探讨了Si3N4的作用机理和影响方式。
2 研究方法
2.1 试验材料
2.2 试验过程
选择适当剂量的减水剂加入其中,而后加水进行搅拌,直至搅拌均匀为止。将其振动浇注成坩埚试样,规格为80mm×80mm×80mm,中间带有φ22mm×38mm盲孔。自然养护24h,之后再脱模养护24h。以110℃的烘干温度将坩埚试样在空气气氛进行持续24h的烘干。选择高炉渣25g,将其放入坩埚试样中,利用电炉进行保温,保温温度为1500℃、保温时间为3h,而后不降坩埚试样取出,而是随炉自然冷却;完全冷却后将坩埚试样沿最大径切开,肉眼观察坩埚试样的侵蚀程度,抗渣机理借助于扫描电镜和能谱观察分析完成,物相鉴定借助XRD完成。
3 结果
为了更详细地研究加入氮化硅后铁沟浇注料的抗渣机理,选取了不加氮化硅的试样1和加入6%氮化硅的试样2进行显微结构分析。
分析结果显示,渣层和渗透层之间界限较清晰,无明显的反应层。说明试样1抗渣侵蚀能力较强,但原质层中气孔较多,结构疏松,说明试样氧化较严重。通常以钙元素的含量变化来判断铁渣在试样中的渗透情况,通过距渣层不同距离部位处的EDAX元素分析结果,可以判断在试样中至少有3mm的渗透层。
4 结束语
Si3N4加入量对A12O3-SiC-C铁沟浇注料抗渣性能影响明显,结果表明,加入Si3N4的浇注料抗渣性能表现得相当优秀。根据本文研究,其具体的抗渣机理为:Si3N4能够在材料在使用过程不仅生成了生成了O″Sialon,还保留下一部分,并,O″Sialon与Si3N4均非常不容易被渣铁润湿,大幅度增强了材料的抗渣性能。另外,“逆反应烧结法”的烧结方式使得材料的体积膨胀,铁渣渗透的通道也因此被切断不少,材料的抗渣性也因此得到大幅度提升。
参考文献
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