特钢用中间包上水口的结构与性能研究

论文摘要

连铸用中包上水口现有铝碳材料抗侵蚀性及抗热震性不强制约了其使用寿命的提高,因而也制约了整个连铸过程的顺利进行。本课题通过改变尖晶石的种类、数量及碳含量来研究其对尖晶石碳材料常温性能、抗侵蚀、抗热震性能的影响,并将尖晶石碳（MA-C）工作层材料与中包上水口铝碳本体材料复合,研究两种材料热膨胀匹配性,实验结果表明:（1）通过改变MA-C材料中尖晶石的种类和数量,能明显改变MA-C材料的常温抗折强度,但对其气孔率和体积密度的影响不明显。当MA-C中A类尖晶石含量为78%左右时,试样的常温和高温性能最佳;（2）当MA-C材料中C含量为5%10%时,其常温抗折强度较高,体积密度随着C含量的增加也逐渐增大,但增加幅度不太明显,如果石墨含量过高,就会在材料内部形成团聚,破坏材料的结构,不利于树脂碳框架连续性,如果石墨含量过低,试样断裂时的断裂功降低,也不利于结合碳的连续性。从实验结果看,碳含量在8%左右时,试样在热震时表现出的强度较好,随着碳含量的增加,其残余强度将会下降;（3）MA-C材料与Al2O3-C材料复合厚度比值为2时,两者之间热膨胀匹配性较好,能满足连续浇注的需要。在选用合适种类和数量尖晶石的基础上,加入适量的碳,并采用复合工艺使中包上水口用耐火材料的性能更优良,使用效果更佳。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 论文综述
• 1.1 中包上水口功能作用及使用条件
• 1.2 目前国内外研究现状
• 1.2.1 不同材质对中包上水口的影响
• 1.2.2 结构研究现状
• 1.2.3 抗侵蚀机理研究现状
• 1.2.4 抗热震性研究现状
• 1.2.5 抗冲刷性的研究
• 1.3 课题研究的目的、内容和拟解决的问题
• 第二章 实验方案和性能测试分析
• 2.1 试验所用原料
• 2.2 实验方案
• 2.3 试样制备
• 2.4 性能测试及分析
• 第三章 实验结果及分析
• 3.1 不同种类和数量的尖晶石对MA-C 材料常温性能的影响
• 3.1.1 性能测试
• 3.1.2 结果分析
• 3.2 不同种类和数量的尖晶石对MA-C 材料高温抗折强度的影响
• 3.2.1 性能测试
• 3.2.2 结果分析
• 3.3 不同种类和数量的尖晶石对MA-C 材料抗热震性能的影响
• 3.3.1 性能测试
• 3.3.2 结果分析
• 3.4 不同种类和数量的尖晶石对MA-C 材料抗侵蚀性能的影响
• 3.4.1 性能测试
• 3.4.2 结果分析
• 3.5 不同C 加入量对MA-C 材料常温性能的影响
• 3.5.1 性能测试
• 3.5.2 结果分析
• 3.6 不同C 加入量对MA-C 材料高温抗折强度的影响
• 3.6.1 性能测试
• 3.6.2 结果分析
• 3.7 不同C 加入量对MA-C 材料抗热震性能的影响
• 3.7.1 性能测试
• 3.7.2 结果分析
• 3.8 不同C 加入量对MA-C 材料抗侵蚀性能的影响
• 3.8.1 性能测试
• 3.8.2 结果分析
• 3.9 含不同种类尖晶石的尖晶石碳材料及本体料热膨胀系数比较
• 3.9.1 性能测试
• 3.9.2 结果分析
• 3.10 不同碳含量的尖晶石碳材料及本体料热膨胀系数比较
• 3.10.1 性能测试
• 3.10.2 结果分析
• 3.11 MA-C：AL-C 的厚度比分别为0、1：2、1：4 时的复合材料的热震性热膨胀性测定及结果分析
• 3.11.1 热震性测定
• 3.11.2 高温热膨胀性测定
• 3.11.3 结果分析
• 第四章 结论
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢