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中频感应炉因冶炼钢种多样、环保、高效等优点广泛用于精密铸造和冶炼工具钢、合金钢、高锰钢和特种钢等高性能、高附加值钢种。由于使用条件苛刻,感应炉炉衬寿命低,生产成本高,这严重限制我国冶金和铸造行业的发展。因此,开发廉价、长寿的炉衬材料已迫在眉睫。本文以电熔白刚玉、电熔镁砂为主要原料,通过引入氧化铝微粉、预合成尖晶石、稀土氧化物等对铝镁质干式料基质进行调控以控制材料膨胀,改善材料性能。研究表明:(1)氧化铝微粉有利于材料填充、促进尖晶石反应,提高材料在经不同温度热处理后的常温耐压强度,综合各方面考虑,引入5wt%氧化铝微粉为宜。(2)不同基质Al2O3/MgO比的铝镁质干式料线变化率和常温耐压强度区别不明显,与基质Al2O3/Mg O摩尔比为1.2材料高温下生成尖晶石晶体细小、均匀不同,摩尔比为0.8生成的尖晶石晶粒粗大。(3)引入7wt%预合成尖晶石可控制铝镁质干式料膨胀、提高材料结构强度,材料经1600℃热处理后的常温耐压强度由6.8MPa提高至12.7MPa。不同尖晶石反应特性不同,MR66富镁尖晶石与刚玉反应在尖晶石颗粒周围生成结构疏松的尖晶石;AR90富铝尖晶石与接触的镁砂反应生成致密的尖晶石过渡层。(4)添加Y2O3和La2O3均能控制铝镁质干式料膨胀、提高材料常温耐压强度和高温抗折强度。添加Y2O3形成YAG-MA复相结构增强;添加La2O3则生成片状LHA/LMA增强材料基质与骨料的结合强度。添加0.5wt%Y2O3、0.25wt%La2O3高温抗折强度分别提高了180%和40%。(5)引入适量预合成尖晶石、Y2O3和La2O3均能提高铝镁质干式料综合性能。添加Y2O3、La2O3对提高材料高温强度和抗熔渣侵蚀能力更佳。在自由膨胀或者约束条件下,引入预合成尖晶石、Y2O3和La2O3对材料的抗熔渣渗透能力均有明显提升。