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随着钢铁技术的发展,炉外精炼已成为现代炼钢工艺中的重要环节。钢包透气砖是底吹氩工艺中关键的功能性耐火材料,其使用条件非常苛刻。透气砖的好坏直接影响到底吹氩的效果,其使用寿命影响到钢包的正常周转和炼钢成本。因此,进一步改善透气砖的性能具有重大意义。本文以改善刚玉-尖晶石质钢包透气砖的强度、抗渣性及热震稳定性等为目的,采用板状刚玉、烧结尖晶石、纯铝酸钙水泥和活性α-Al2O3微粉等为主要原料制备了刚玉-尖晶石透气砖,研究了氧化锆的引入形式、单斜氧化锆和钙稳定氧化锆的加入量以及氧化铬的加入对刚玉-尖晶石透气砖性能的影响,利用扫描电镜、能谱分析、光学显微镜对透气砖的显微结构与损毁机理进行了分析,研究结论如下:(1)对于引入不同形式氧化锆的试样,1100℃×4h热处理后的强度有所降低,而经1600℃×4h的高温热处理后,强度明显增加;经过热处理后,引入钙稳定氧化锆的试样强度较高,线变化率较小,引入单斜氧化锆的试样热震后残余强度保持率最高、抗渣性能也较好;而引入锆英石的试样,在1600℃的热处理温度下,体积密度较小、气孔率较大、强度较低、线变化率较大。(2)随着单斜氧化锆加入量的增加,试样的体积密度增大,而气孔率变化不是很明显,强度呈明显下降趋势,线变化率增大,这与单斜氧化锆相变发生体积膨胀有关;当试样中加入1%单斜氧化锆时,其各项性能达到最佳。(3)随着钙稳定氧化锆加入量的增加,试样的体积密度增大,线变化率变化不大,高温处理后的气孔率变化不明显;经过1600℃×4h热处理后,钙稳定氧化锆的引入量为1%时,试样的抗折强度为41 MPa,钙稳定氧化锆的加入量为2%时,试样的耐压强度为144 MPa。(4)对于引入氧化铬的试样,随着氧化铬加入量的增加,抗渣侵蚀性有所改善;当氧化铬的加入量为1%时,试样的综合性能最佳。