基于紧密堆积模型的轻量Al2O3-MgO质浇注料颗粒级配优化及其影响

摘要

采用数值模拟方法基于stovall线性堆积模型计算了不同临界粒径,不同q值的混合颗粒紧密堆积时的堆积密度;在此基础上,以微孔刚玉作为骨料,白刚玉粉、α-Al2O3微粉、镁砂细粉、MgO微粉等作为基质,调整基质粒度组成,分别制备了q值为0.25、0.28、0.31和0.34的轻量Al2O3-MgO质浇注料,分析了不同q值下材料的常温性能、孔径分布和显微结构,并对不同q值下的轻量Al2O3-MgO质浇注料的抗渣性能进行了研究.结果表明适当的q值不仅需保证浇注料坯体形成较紧密堆积,还要避免烧结过程中基质微粉过多造成的收缩开裂,同时要考虑生成尖晶石等体积膨胀反应的影响.q值过大(＞0.31),基质堆积不紧密,烧结性能差;q值过小时(q＜=0.25),基质烧结时收缩过大,与骨料边缘脱离,对材料抗渣渗透性能不利.q=0.28时,浇注料可以同时获得较佳的烧结性能(AP≈14.8％,BD≈3.02g·cm-3,PLC＜0.6％)、强度(MOR≈12.4MPa,CCS≈155.5MPa)、孔径结构(D50≈2.07um)及抗渣侵蚀和渗透性能(IC≈25.4％,,IP≈11.55％).