刚玉质山东浇注料因其具有优良的高温性能已经在冶金、建材、是石油化工等行业得到广的应用。长期以来,经常采用纯铝酸钙水泥作为结合剂,然而因引入水泥而带入的氧化钙在高温下与山东浇注料或者渣中的氧化铝和氧化硅等组分反应形成低熔点相,如:黄长石和钙长石相等,在高温下形成的液相影响了浇注料的高温性能,引入水泥量越多,这种影响越显住。研究人员拟采用纯铝酸钙水泥作为结合剂,系统研究了刚玉质浇注料中水泥含量与其烧结性能、抗热震性的关系,探讨通过调节山东浇注料中水泥含量,原位生成低膨胀系数的CA2相和呈片状晶形的CA6相,使刚玉浇注料结合相为二铝酸钙相、六铝酸钙相、刚玉相或者其中两相混合相,优化刚玉质浇注料的显微结构,以期改便和增加刚玉质山东浇注料的抗热震性。
试验中分别测定了1600℃烧后山东浇注料的抗热震性,即试样经1100℃水冷5次后,测定其抗折强度和耐压强度,计算试样热震前后的抗折强度和耐压强度保持率。试样的强度保持率的变化趋势大致呈现“M”形,氧化钙含量在0-3.5%之间,试样的抗折强度保持先增加后减小,该区间的抗折强度保持率在氧化钙含量为2.5%时达到值55.2%。随着氧化钙含量的进一步增加,试样的抗折强度保持率又呈现出先增加后减小的趋势,氧化钙的含量为5.6%时达到值8.3%,之后又稍有下降。随着氧化钙含量的变化,试样的耐压强度保持率与抗折强度保持率具有基本相同的变化趋势。且氧化钙含量为5.6%的山东浇注料经抗热震后耐压强度反而增加。
刚玉质山东浇注料中氧化钙的含量显住影响着浇注料的烧结性能。随着氧化钙含量的增加,山东浇注料中片CA6逐渐增多,并伴随着体积膨胀,导致浇注料体积密度下降,显气孔率上升;当氧化钙含量朝过2.5%时,随着氧化钙含量增加,山东浇注料中CA2含量增加,浇注料中CA2相含量增加,CA6相含量也逐渐减少,浇注料体积密度开始增加,显气孔率下降,线膨胀率减小,氧化钙含量高于5.6%时浇注料出现收缩。
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