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感应熔铜炉熔沟用莫来石质、刚玉质耐火材料(4)

2023-05-19 12:07:06

4.xl202、XL203干法或半干法可塑成型料的研制

1)主原料的选择

为了能够使材料具有抗铜侵蚀的能力,我们对刚玉、莫来石、红柱石等一系列天然及人工合成 的材料进行了对比实验,选择了其中性能优良,化学性质稳定的高铝原料和以特殊结晶的莫来石作为主相,并分别命名为XL202、XL203。

2)结合剂的选择

对于干法及半干法可塑成型的熔沟耐火材料,因其致密化过程是依赖于陶瓷液相烧结机理,故结合剂的加入应能促使其在较低的温度下烧结,实现致密陶瓷化。但结合剂的加入必然会带来材料高温性能的下降,所以,结合剂的选择应满足获得致密化所需少加入为佳。另外 为了提高材料对铜的抗渗透能力,结合剂种类的选择尤为关键,应使所加入的结合剂不仅能促使材料烧结致密,还应促使材料发生相变以形成新的抗渗相。

3)颗粒级配

为了使材料能获得性能优良的致密结构,除选择合适的结合剂外,材料的颗粒尺寸配比的研究也很重要,必须依据所适用的炉型加以选择。对于熔炼炉,其对熔沟耐火材料的抗热震性能要求较高,而保温炉则应突出材料的综合性能,以求获得长寿命。此外,有心感应炉的其它参数如容量大小、感应器功率的不同,也必然对材料要求不同。通过大量实验,对于材料颗粒级配的选择获得了*佳化,材料本身具有很好的可调性,并可根据各种炉型,充分发挥材料的高性能。 

4)相组成的选择

为突出改善材料的综合性能,并大幅度提高材料的抗渗性能,我们重点使材料获得具有优异抗铜侵蚀性能的莫来石相,并使其含量尽可能大。通过结合剂的选择,材料的合理配比,使材料中各类组分经过烧结后转化为刚玉及莫来石相, 莫来石相的生成可使材料产生残余膨胀,这反应对于熔沟止裂及二次起熔极为有利。在工业运行中证明了这是使炉子延长寿命的关键。

XL202耐火材料以高氧化铝的原料为主原料,通过添加特殊结合剂,实现高致密、抗侵蚀性能,且成本低,原料易得。该材料高温下自形成莫来石,尺寸稳定、 抗渗,具有优良的高温性能,可满足各种铜金合熔炼的需要。XL203耐火材料是以特殊形状的棒状莫来石为主原料,具有优异的耐冲刷性能。由于特殊外加剂使其抗氧化铜渣侵蚀性能大为改善,是一种具有高性能低价格的熔沟耐火材料。XL202、XL203熔沟耐火材料适宜于0.3-38t容量的铜有心熔炼炉、保温炉,可满足感应器功率在150一 900kM之间的正常使用。现在这两种耐火材料已用在福州电线厂从芬兰引进的7t有心感应熔炼炉上,正常运行已超过一年,并在新乡无氧铜材厂7t、3t炉组上亦使用了,炉龄已超过半年,取得了较好的经济效益社会效益。使用证明XL202、XL203均可满足国外引进及国产的有心感应熔铜炉及保温炉的要求,完全可以替代引进的芬兰奥托昆普公司上引连铸7t、3t有心感应炉组的熔沟耐火材料。 此外XL202、XL203在二次起熔等性能上,明显优于进口材料。价格也只有进口材料的三分之一左右。


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