鋼包用鋁鎂碳磚以特級礬土、燒結鎂砂、電熔鎂砂(≤0.088mm)、電熔白剛玉、鋁鎂尖晶石、α-Al₂O₃微粉、L194石墨為原料,熱塑性酚醛樹脂為結合劑。酚醛樹脂技術要求:25℃粘度5~15MPa.S。在進行鋁鎂碳磚性能檢測過程中,其檢測項目、方法、標準如下:
1、氣孔率和體積密度
氣孔率、體積密度是反應耐火材料性能的重要指標,除可以直接表征它們本身的意義外,同時與材料的其它性質,比如熱震穩定性、透過性、抗渣性以及導熱性等性能都有密切的關系,并且氣孔率與體積密度之間又有密切相關。耐火材料內的氣孔包括原料中固有氣孔和成型后顆粒間的間隙構成。大致可分為貫通氣孔、顯氣孔、閉口氣孔三類。氣孔的體積、形狀、分布對耐火材料的使用性能影響很大,在耐火制品中顯氣孔率占氣孔體積的絕對多數,閉口氣孔體積則很少。因此,制品的氣孔率指標,常用顯氣孔率表示。
顯氣孔率Pa[%)=[(m3-m1)/(m3-m2)]×100%
其中m1為干燥試樣的質量,g;
m2為一飽和試樣在水中的質量,g;
m3為一飽和試樣在空氣中的質量,g。
體積密度表示干燥制品的質量與其總體積之比,即制品單位體積(表觀體積)的質量,用g/cm3表示。
體積密度D體=[m1/(m3-m2)]D1,
D1一實驗溫度下浸漬液體的密度,g/cm3。
2、耐壓強度
耐壓強度是耐火材料單位截面能承受的極限壓力,一旦超過此值,材料則被破壞。耐壓強度表示為:S=P/A
其中A:表示試樣受壓的總面積;
P:表示壓碎試樣所需的極限壓力;
S:表示耐壓強度。
3、含碳材料抗氧化性的測定
將所需要測定抗氧化的方案,經機壓成型后切割成50mm×50mm×50mm試樣,經過110℃×24h干燥后,在高溫爐內分別以1300℃×3h和1600℃×3h的加熱制度,于大氣氣氛下做抗氧化性實驗。待高溫爐自然冷卻至常溫后,進行對剖切割,比較未被氧化的面積大小進行抗氧化性對比實驗。
4、抗渣實驗
采用靜態坩堝法做抗渣實驗。坩堝外形尺寸:70mm×70mm×70mm;內孔是園臺,其上下底直徑和高分別為30mm、20mm、40mm(見圖)。將30g轉爐終渣裝入坩堝內,再把坩堝上口用耐材薄片蓋好,整體放入匣缽內,周圍埋碳,再經1600℃×3h燒成,冷卻后將坩堝取出并沿其中心切開。測量剖面上渣的侵蝕(滲透)部分面積,計算侵蝕(滲透)指數。
侵蝕(滲透)指數=S/S0×100
其中S0為原坩堝中內孔中截面積(S0=1000mm2);
S為侵蝕(滲透)部分面積。
分析對渣蝕后的鋁鎂碳磚試樣的顯微結構,用光學顯微鏡和掃描電鏡研究試樣的原質層、渣滲透層以及變質層中氣孔狀態和晶粒形狀、大小和分布;并且對渣蝕樣進行能譜分析,研究分析渣的主要成分Al₂O₃、MgO、CaO、SiO₂及氧化鐵的分布情況,同時通過對鋁鎂碳磚基質的XRD分析探討鋁鎂碳磚的蝕損機理。
表1抗渣實驗所用的轉爐渣成分,wt%