[发明专利]一种连铸用含碳耐火材料的热震评价方法

说明书

技术领域

本发明属于耐火材料技术领域，主要涉及一种连铸用含碳耐火材料的热震评价方法。

背景技术

连铸用含碳耐火材料长水口、浸入式水口和整体塞棒均为碳结合氧化物—石墨复合材料。其使用环境一般是在室温或烘烤至一定温度后，突然承受1550℃左右钢液的热冲击，受热环境苛刻，给实验室模拟带来了困难。目前普遍采用的评价方法电阻炉加热—水冷实验法、高频感应法、注钢法等均不能很好的模拟现场实际使用环境，因此有必要提出一种更合理的连铸用含碳耐火材料的热震评价方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种连铸用含碳耐火材料的热震评价方法。该方法简单易操作，能够很好的模拟连铸用含碳耐火材料长水口、浸入式水口和整体塞棒现场实际使用环境。

本发明的技术方案按下列步骤实施：

1)以Fe₂O₃粉和金属Al粉为铝热反应主要原料，按1∶2的摩尔比配制铝热剂，MgO粉或Al₂O₃粉或SiO₂粉作为稀释剂，以控制铝热反应温度在1520～1580℃；稀释剂的添加量为Fe₂O₃粉和金属Al粉总量的25～30mass％；将称量好的粉料放入球磨罐中球磨干混均匀，球料比为3∶1，球磨3～5小时；

2)将步骤1)混好的铝热剂装入管状含碳耐火材料的空腔内，底部垫一石墨板；或用铝热剂将实心含碳耐火材料包裹埋实；插上镁条，并在镁条周围放少许氯酸钾，点燃镁条使反应发生；

3)重复步骤2)，以材料能承受的试验次数作为评价材料热震性能优劣的标准。

所述配置铝热剂用主要原料Fe₂O₃粉的纯度≥95％，粒度≤100μm；金属Al粉纯度≥95％，粒度≤100μm。

所述MgO粉、Al₂O₃粉、SiO₂粉的纯度≥90％，粒度≤100μm。

本发明实质性特点是：简单，易操作，成本低，能够很好的模拟现场实际使用环境。

具体实施方式

实施例1

按Fe₂O₃粉(纯度95％，粒度100μm)和金属Al粉(纯度95％，粒度100μm)的摩尔比1∶2配制铝热剂，并加入铝热剂总量25mass％的Al₂O₃粉(纯度90％，粒度100μm)。将称量好的粉体放入球磨罐中球磨干混均匀，球料比为3∶1，球磨3小时。将混好的铝热剂装入长水口的空腔内，底部垫一石墨板，插上镁条，并在镁条周围放少许氯酸钾，点燃镁条使铝热反应发生。观察长水口，如未发现裂纹，则将反应产物从空腔内取出，重复上述操作，直至长水口出现裂纹。以材料能承受的试验次数作为评价材料热震性能优劣的标准。

实施例2

按Fe₂O₃粉(纯度97％，粒度50μm)和金属Al粉(纯度97％，粒度50μm)的摩尔比1∶2配制铝热剂，并加入铝热剂总量27mass％MgO粉(纯度95％，粒度50μm)。将称量好的粉体放入球磨罐中球磨干混均匀，球料比为3∶1，球磨4小时。将混好的铝热剂装入浸入式水口的空腔内，水口底部垫一石墨板，插上镁条，并在镁条周围放少许氯酸钾，点燃镁条使铝热反应发生。观察浸入式水口，如未发现裂纹，则将反应产物从空腔内取出，重复上述操作，直至浸入式水口出现裂纹。以材料能承受的试验次数作为评价材料热震性能优劣的标准。

实施例3

按Fe₂O₃粉(纯度99％，粒度10μm)和金属Al粉(纯度99％，粒度10μm)的摩尔比1∶2配制铝热剂，并加入铝热剂总量30mass％的SiO₂粉(纯度98％，粒度20μm)。将称量好的粉体放入球磨罐中球磨干混均匀，球料比为3∶1，球磨5小时。将混好的铝热剂完全包埋待试验整体塞棒，插上镁条，并在镁条周围放少许氯酸钾，点燃镁条使铝热反应发生。观察整体塞棒，如未发现裂纹，重复上述操作，直至整体塞棒出现裂纹。以材料能承受的试验次数作为评价材料热震性能优劣的标准。