耐火材料

作者：王冬雪, 陈开旺, 孙诗雨, 袁磊, 李红霞

单位：1)东北大学 多金属共生矿生态化冶金教育部重点实验室 辽宁沈阳 110819；2)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料全国重点实验室 河南洛阳 471039

关键词：外加电场,连铸,浸入式水口,ZrO2-C材料,脱碳反应,

基金：国家自然科学基金资助项目(52174302)。

针对连铸过程中浸入式水口渣线部位的严重侵蚀导致铸坯质量恶化,连铸效率降低等问题,以浸入式水口渣线部位的ZrO2-C耐火材料为研究对象,系统性研究了外加电场作用下ZrO2-C材料在钢液中的溶解行为和氧化特征,并对比分析了直流电场下不同极性(正电场、负电场)和不同电压(0 、1.5 、3 、4.5 V)对ZrO2-C材料脱碳反应的影响规律。结果表明:1)施加电场可以影响ZrO2-C材料中石墨的活性,进而影响浸入式水口渣线的抗侵蚀性。2)当对ZrO2-C材料施加正电场时,石墨在电场力的作用下更容易失去电子发生溶解及氧化反应,促进材料脱碳,脱碳层厚度随着电压的增加逐渐增大;施加负电场时,钢液中的合金元素在电场力及静电力的作用下逐渐向渣线表面沉积,表面形成致密的Al2O3富集层,可有效抑制ZrO2-C材料表面的脱碳,脱碳层厚度随着电压的增加逐渐减小。3)当施加3 V电压时,正电场下试样和负电场下试样的脱碳层厚度整体上最优。

来源：2025年第5期

《耐火材料》期刊编辑部

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