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铝炭质滑板的生产工艺

作者:admin 发布日期: 2019-12-12 二维码分享

滑板的制备工艺因材质不同而有所不同。铝炭质滑板具有突出的抗热震性,抗侵蚀性,多年来一直是所用滑板的主体,也是各滑板生产厂家的主导产品。铝炭质滑板通过专门的滑板生产线生产,在产品上分为不烧和烧成两种,以烧成滑板为主,除烧成外二者在生产工艺上相同。铝炭质滑板主要由烧结氧化铝和3%~12%碳原料组成,酚醛树脂结合剂,还原气氛烧成。为提高质量,多数滑板浸渍沥青增加密度、强度,降低气孔率。随着锆莫来石、锆刚玉、金属、碳化物等原料的引入,石墨的精选,材料的热震稳定性(抗剥落性)、抗侵蚀性、抗氧化性、热态强度等性能得到了优化,滑板使用寿命逐步提高。当前国内大中型钢厂基本都选用烧成铝炭质滑板或铝锆炭质滑板。铝炭质滑板制作工艺包括坯料混练,高压成型,保护烧成,油浸,加工,打箍等工序。简易生产流程如图15-3所示。


(1)原料。铝炭质滑板的主体原料为刚玉、高铝矾土和炭素原料,主要添加的辅助原料有锆刚玉或锆莫来石、金属粉和非氧化物等用以提高和优化滑板的抗热震性、抗侵蚀性、抗氧化性等使用性能。滑板的性能由原料的种类及配比,结合剂、添加剂的选择及制造工艺过程和参数,滑板的结构等因素决定。

1)刚玉原料,滑板的性能和Al2O3含量相关,Al2O3含量高,抗侵蚀性好,低时,抗热震性好,一般在85%~95%SiO25%~12%,但目前趋向于减少SiO2含量。因此,刚玉原料是铝炭质滑板.主要的原料,刚玉原料的选择要求品味要高,杂质含量要低,多选用电熔白刚玉、板状刚玉。

2)锆莫来石(ZM)或锆刚玉(ZA),是生产高档次铝锆炭质滑板所引入的主要材料,ZAZM具有比刚玉低的热膨胀率和高的抗侵蚀性,其作用是提高滑板的抗侵蚀性和抗热震性,以进一步提高滑板的使用寿命。

3)炭素原料,碳具有良好的高温性能,在铝炭质滑板中起着提高抗渣蚀和抗热震性的作用和一定的高温润滑作用,抗侵蚀性和抗热震性提高程度与石墨加入量成正比。石墨的加入使不烧或烧成铝炭质滑板的主要性能有所提高,使用寿命高于高铝滑板。碳成分可由天然鳞片石墨,焦油,焦炭或炭黑等引入,天然鳞片石墨抗氧化性好,炭黑等活性高,易和铝、硅等添加剂反应填充气孔以改善性能,所以采用两种碳更好些,一般碳含量为8%~15%.

4)金属和非氧化物添加剂,它们的主要作用是提高铝炭质滑板抗氧化性,同时还可起到提高强度的作用。添加剂有金属和非氧化物,常采用的有金属硅粉,金属铝粉,碳化硅,碳化硼等。由于在烧成过程中的反应,他们对滑板的性能和显微结构有重要影响,一是金属添加物反应生成的碳化物或氮化物形成一定的陶瓷结合,提高滑板的强度;另外,金属添加物反应生成的碳化物或氮化物提高滑板的抗氧化性,添加物或其在滑板烧成时的反应生成物在使用时先于石墨氧化,起到延缓石墨氧化的作用。几种添加剂在烧成和氧化气氛下的反应如下:


同时加入AlSi,非氧化物的生成温度会降低。金属和非氧化物添加剂影响效果为:反应生成物填充空隙降低气孔率;反应生成物保护了碳结合和提供了一定程度的陶瓷结合,益于提高强度,在一定范围内随金属加入量增加而增加;抑制石墨氧化,部分解决由于石墨氧化而引发的一系列破坏性作用——碳氧化后强度降低不耐冲刷,气孔增加钢液渗入易于表面拉毛等。

5)结合剂,普遍采用酚醛树脂为结合剂。酚醛树脂结合剂对刚玉和石墨原料润湿性好,流动性好,残碳量高,热处理后形成碳结合,**了制品具有较高的强度。

(2)成型。滑板的成型需要较高的压力,以**坯体具有高的密度、低的气孔率、高的强度,依滑板规格大小,采用具有足够大吨位的液压机或摩擦压砖机成型。

(3)干燥和烧成。坯体入隧道干燥窑干燥后,通常埋碳保护烧成,烧成温度一般在1300~1450.

(4)真空油浸和干馏。采用真空油浸装置处理烧成后滑板并进行热处理,该工艺可起到提高滑板强度、降低气孔率、防止滑板裂纹,防止滑动水口机构吸入空气,减小滑板间摩擦力的多重作用。

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