AL2O3-SiC-C質(zhì)鐵溝澆注料作為高爐出鐵溝的內(nèi)襯材料，其使用壽命受到較多因素的影響。鐵溝料在使用時，鐵溝內(nèi)襯會反復(fù)受到高溫鐵水和爐渣的經(jīng)過，這種急冷急熱的溫度變化產(chǎn)生的熱沖擊容易造成鐵溝料的熱震損毀;同時高溫鐵水的沖刷會造成鐵溝料的磨損剝落;而高溫熔渣的滲透和侵蝕導(dǎo)致澆注料不斷溶解發(fā)生損毀。此外，鐵溝料中的含碳物質(zhì)在高溫下與空氣接觸會發(fā)生氧化。以下針對這幾個方面的損毀機理進行分析。?
(1)鐵溝料的體積收縮損毀?
鐵溝澆注料在高溫下使用時由于低熔物的生成內(nèi)部會出現(xiàn)液相， 而液相會促進澆注料的燒結(jié)，使其發(fā)生體積收縮。在長期的使用過程中，澆注料的體積收縮會一直伴隨，當收縮到達一定程度時會使得澆注料發(fā)生損毀。?
(2) 鐵溝料的熱震損毀?
高溫出鐵時，鐵水的溫度很高，大約在1450℃~1550℃之間。由于鐵水和鐵溝的溫度差很大，高溫鐵水會對鐵溝進行強烈的熱沖擊，鐵水出鐵完畢后溫度迅速降下來，這會使得鐵溝料內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力。一般情況下，高爐每天出鐵10~20次左右，這種反復(fù)的急冷急熱相互交替在長時間的作用下會使得鐵溝料無法承受熱應(yīng)力而破壞，致使鐵溝表面出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，產(chǎn)生熱霞損毀。所以，對于研究鐵溝澆注料而言，熱震穩(wěn)定性必不可少。?
(3) 鐵溝料的沖刷磨損損毀?
高爐在出鐵時，鐵水的流速非?？?，當較高速度和流量的鐵水沖擊到鐵溝料上時，會對鐵溝料造成強烈的沖刷作用。鐵溝料在受到鐵水沖刷時，基質(zhì)首先受到磨損，進而骨料因突出而掉落。因此，鐵溝澆注料需要擁有一定的常溫和高溫力學性能以及優(yōu)良的抗沖刷和磨損性能，避免澆注料受到高溫鐵水沖刷時發(fā)生剝落損毀。?
(4) 鐵溝料的熔渣侵蝕損毀?
熔渣對鐵溝料的侵蝕過程主要是熔渣向澆注料中的侵入和溶解過程。高爐熔渣中含有CaO、Si02和Fe203等物質(zhì)，它們可以與澆注料中的AL2O3反應(yīng)生成鈣長石和鈣鋁黃長石等低熔點鋁硅酸鹽，導(dǎo)致澆注料不斷發(fā)生溶解損毀。熔渣對澆注料的溶解主要包括三個方面。?
1) 單純的溶解反應(yīng)：熔渣與澆注料之間僅發(fā)生物理溶解，而不存在化學反應(yīng)。?
2) 反應(yīng)溶解：澆注料與熔渣在交界處發(fā)生化學反應(yīng)，生成的低熔物質(zhì)溶解到渣中，改變了澆注料和熔渣的化學組成。?
3) 變質(zhì)溶解：熔渣通過氣孔或者液相擴散侵入到澆注料的內(nèi)部，使得澆注料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變而溶解。?
熔渣溶解鐵溝澆注料的過程主要是反應(yīng)溶解和變質(zhì)溶解， 熔渣對澆注料的侵蝕取決于兩者的反應(yīng)速率。當熔渣和澆注料的反應(yīng)速率較快時，生成的低熔點物質(zhì)較多，這些低熔物將致使?jié)沧⒘鲜艿饺墼膰乐厝芪g和滲透;反之當澆注料與熔洹的反應(yīng)速率較慢時，低熔物的生成噩減少，熔渣對澆注料的溶蝕性減弱。由于澆注料中存在氣孔，熔渣會利用氣孔滲透到澆注料的內(nèi)部，擴大反應(yīng)的深度，加速澆注料的損毀。熔渣對澆注料的侵蝕與氣孔率呈正相關(guān)，當澆注料的氣孔較 多時，熔渣的侵蝕程度大，基質(zhì)在受到侵蝕后，骨料顆粒容易受到?jīng)_蝕脫落。所以澆注料應(yīng)具有較高的致密性以抵抗熔渣的侵蝕。?
(5) 鐵溝料的氧化損毀?
Ah03-SiC-C質(zhì)鐵溝澆注料中含有C,C的潤濕性較差，不易與鐵水和爐渣等發(fā)生反應(yīng)，可以減緩熔渣對澆注料的溶蝕。但C在高溫下很容易發(fā)生氧化，生成的揮發(fā)物使得澆注料致密性和強度下降;同時C氧化后形成脫碳層，致使爐渣對澆注料的侵蝕加劇。為了抑制澆注料中含碳材料的氧化，一般加入少量的抗氧化劑。?
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