根据钙处理钢的侵蚀机理，选用抗侵蚀性良好的优质镁砂和尖晶石，适量加入低膨胀添加剂和金属添加剂，选用改性酚醛树脂作结合剂，经过中温烧成，制成了镁铝碳滑板。这种滑板具有抗侵蚀、低膨胀、抗热震性良好等优点，在钢厂使用，其平均使用寿命可达4次以上。
1、背景
随着炼钢新工艺和连铸技术的推广，钢铁市场的竞争越来越激烈，很多钢厂开始生产高质量的洁净钢、特种钢和合金钢，这就使滑板处于一个非常苛刻的使用环境中，尤其是对钢水进行钙处理时，对耐火材料的侵蚀加剧，严重影响滑板的使用寿命和效果。普通的Al2O3-C、Al2O3-ZrO2-C滑板熔损严重，耐用性下降，不能满足钢厂连续使用的要求。因此，在普通的碱性滑板上，需要研究提高其抗热震性、抗氧化性和高温强度，从而提高滑板的使用寿命。
2、滑板的损毁机理
钙的熔点(850℃)比铁的熔点低很多，在1600℃左右的浇钢温度下有很高的蒸气压。钢水中挥发出来的钙蒸气在负压带形成活性CaO，加剧对滑板的熔损。普通铝碳滑板浇铸高钙钢时，孔径周围受到Ca、CaO严重侵蚀，上滑板表面形成特殊形式的熔损。从形状上看类似马蹄形，故称其为马蹄形熔损。如果浇钢时滑板长时间控流操作，会加剧钙侵蚀。
[Ca]反应机理如下：
3[Ca]+Al2O3→3CaO+2[Al]
生成的CaO继续与Al2O3反应生成12CaO·7Al2O3(熔点1392℃)。
3、镁铝碳滑板的开发研究
3.1滑板性能要求及原料选择
根据侵蚀机理，滑板应具有如下特性:
(1)减少能与CaO、FeO、MnO反应的成分，减少低熔点化合物的生成，增强其抗侵蚀性;
(2)减小气孔尺寸，使气孔微细化，降低CaO、FeO、MnO、氧的渗透;
(3)降低碳含量，减少滑动工作面发生碳的氧化;
(4)具有高的耐磨损性能，以便多次使用，要求材料高温强度高;
(5)较高的抗热震性，减少滑板使用和生产中裂纹的产生。
根据以上滑板特性，选用晶体发育良好的优质电熔镁砂颗粒作为骨料，引入粒度相对小的尖晶石骨料作为主体原料，以缓解电熔镁砂热膨胀系数比较大的缺点;在基质中引入少量金属添加剂，适量炭素、低膨胀原料等，采用不同处理工艺，对比使用性能，开发高档碱性滑板。
利用镁砂和尖晶石原料的优异抗渣性和抗化学侵蚀性，根据市场的需求，结合本厂的生产工艺特性，开发高强度、低膨胀、高抗热震性能的滑板。镁铝碳滑板主要是针对钙处理钢，满足钢厂生产需求。
3.2试验及指标对比分析
根据上述各项指标检验分析结果可以得出如下结论：
(1)金属添加剂A增加，有利于滑板强度增加。
(2)金属添加剂B增加，可使烧后滑板产生裂纹，其原因是烧成过程中体积膨胀过大造成的。
(3)高温烧成后4种试样的滑板均产生不同程度的裂纹，而且体积膨胀大。
(4)4种试样的耐压强度和抗渣、抗氧化性差别不大。
(5)4#试样的抗折强度有明显优势，而且线膨胀相对低一些。
针对上述结论，决定选取4#试样滑板进行现场试验。
4、镁铝碳滑板现场使用情况
在国内某钢厂对4#试样镁铝碳滑板进行了对比使用，浇钢时间30〜50min，钢种主要是钙处理钢、高氧钢、高锰钢等。通过现场使用，基本可以满足钢厂连滑4次使用，部分滑板具备连滑5次使用。用后板面无掉块、剥落等现象，板面良好，无明显氧化和钙侵蚀，滑板扩孔5mm左右。
5、结论
(1)镁铝碳材料的抗折强度随组成中碳化硅含量的增加而提高。其原因是由于碳化硅是一种共价键很强的难熔非氧化物，原子间键能较大，与MgO相比具有较高的弹性模量和强度;碳化硅的加入有利于材料强度的提高;随碳化硅含量增加，热膨胀系数降低，虽然碳化硅的加入可使材料的弹性模量提高，但弹性模量增大的程度小于热膨胀系数减小的程度，因而整个效应是材料的抗热震性能得到提高。
(2)添加石墨比炭黑更易提高滑板强度、致密度和抗氧化性。
(3)适量添加金属添加剂B有利于提高滑板的抗热震性能。
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