不同条件下白云石耐火材料抗侵蚀性的研究

采用真空感应炉法与静态坩埚法,分别研究了烧成白云石耐火材料在碱度为0.6、1.1、1.5和1.8的CaO-SiO2渣与Al2O3含量为37.98%的CaO-Al2O3渣中的抗侵蚀性。真空感应炉浸棒法的试验条件是真空度5kPa、1650℃保温25min;静态坩埚法的试验条件为空气气氛下于1650℃保温60min。对侵蚀后的试样进行观察与测量,并用SEM与EDAX分析了试样的断面形貌和化学组成变化。结果表明,在静态坩埚法抗渣试验条件下,在CaO-SiO2渣中,随着熔渣碱度的升高,试样与熔渣生成高熔点的C2S保护层,阻挡了熔渣的侵蚀,表现出较好的抗侵蚀性。在真空感应炉浸渍试样的试验中,在CaO-SiO2渣中,随着熔渣碱度的升高,试样抗侵蚀性呈现出先增强后减弱的趋势;在CaO-Al2O3渣中,试样侵蚀后形成低熔点的C12A7,试样的抗侵蚀性很差。     

镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性对比

为取代RH炉用镁铬材料,以电熔镁砂为主原料,分别加入单斜锆、脱硅锆、单斜锆与脱硅锆的混合粉、锆英石制备了ZrO2质量分数分别为15%和20%的镁锆砖,并利用静态坩埚法对比研究了镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性。结果表明:对于Al2O3含量高且碱度(CaO/SiO2比)大的RH炉渣,镁锆砖抗侵蚀性能优于镁铬砖的;镁锆砖的侵蚀机理是砖中的ZrO2与渣中的CaO迅速反应,形成高熔点物相CaZrO3,能堵塞砖中的孔隙而形成致密保护层,从而阻止钢渣对镁锆砖的进一步侵蚀;而镁铬砖的侵蚀机理是渣中的Al2O3、Fe2O3等R3 和镁铬尖晶石中Cr3 交换,渣与砖反应生成的镁铝尖晶石和镁铁尖晶石使得材料变性,同时由于体积效应使镁铬材料鼓胀开裂,从而导致镁铬砖的严重侵蚀。     

MgO部分稳定氧化锆陶瓷的抗渣侵蚀性研究

分别以3.5%(质量分数,下同)MgO部分稳定或4?O部分稳定的ZrO2陶瓷材料为试样,以CaO-Fe2O3-SiO2系的3种不同碱度与Fe2O3含量的渣为侵蚀剂,对试样分别进行静态和动态旋转(试样与渣的相对速率分别为0.06和0.5 m.m in-1)侵蚀试验,研究渣的碱度、流速及Fe2O3含量对材料抗侵蚀性的影响。结果发现,MgO部分稳定ZrO2材料抗渣侵蚀性较好,试样在渣线部位较严重的侵蚀归因于Marangoni效应。试样侵蚀情况与渣的碱度、成分有密切关系,高碱度渣侵蚀的方式主要是形成新的化合物而降低试样强度,中碱度或低碱度高Fe2O3渣则先将稳定剂MgO溶出,使材料遭受侵蚀的同时还发生相变化。     

Al2O3-SiC-C耐火材料抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能研究

研究了Al2O3-SiC-C耐火材料的抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能,以及添加Cr2O3对Al2O3-SiC-C材料抗渣侵蚀性能的影响.研究结果表明CaO-SiO2-K2O熔渣对Al2O3-SiC-C材料具有明显的侵蚀作用;在Al2O3-SiC-C材料中添加适量的Cr2O3可以有效地抑制CaO-SiO2-K2O熔渣向耐火材料内部的渗透,降低耐火材料的侵蚀速度.     

电磁场环境下碳含量对MgO-C砖抗高碱度渣侵蚀性能的影响

为了探索Mg O-C砖在电磁搅拌、电弧炉和感应炉等电磁场环境下使用时的抗渣侵蚀性,采用w(C)分别为6%、14%的Mg O-C砖和m(Ca O)/m(Si O2)=3.5的炉渣在中频感应炉中进行抗熔渣侵蚀试验,并对渣蚀后试样进行了XRD和SEM、EDAX分析。结果表明:在电磁场环境下,w(C)=6%的镁碳砖渣蚀后低熔点相为镁黄长石,w(C)=14%的镁碳砖渣蚀后低熔点相为黄长石。镁碳砖渣蚀过程中,w(C)=6%的镁碳砖中镁砂未完全形成镁铁(锰)固溶体或镁铁尖晶石即剥落于熔渣中;而w(C)=14%的镁碳砖中镁砂形成镁铁(锰)固溶体或镁铁尖晶石后剥落于熔渣中;在渣蚀后镁碳砖过渡层中,电磁场促进了Al2O3、Mn O、Fe O、Fe2O3的渗透,生成镁铁(锰)固溶体、镁铁尖晶石、镁铝尖晶石或金属单质,w(C)=14%的镁碳砖渗透较弱,生成的固溶体或尖晶石较少,易剥落于熔渣中。     

电磁场作用下高铁渣对MgO-C耐火材料的侵蚀

电磁场会促使熔渣中的铁、锰离子与MgO-C耐火材料反应形成锰掺杂镁铁尖晶石相,为进一步研究锰掺杂镁铁尖晶石的生成形貌及特征,采用Fe2O3质量分数为53.62%、CaO与SiO2质量比为0.8的高铁渣,分别在有、无电磁场环境下,对碳质量分数为14%的MgO-C耐火材料进行渣蚀试验。结果表明:感应炉存在电磁场,使熔渣中部分Fe2+/Fe3+与镁砂中Mg2+发生置换形成镁铁尖晶石,其含有少量Mn2+离子;镁铁尖晶石中铁含量从渣蚀层到渗透层急剧降低,锰含量几乎维持不变;侵蚀后试样渗透层较明显。电阻炉无电磁场,则侵蚀后试样没有形成镁铁尖晶石,熔渣中Si、Ca渗透到方镁石晶格中,形成钙镁榄橄石低熔相,将镁砂溶解到熔渣中;渣蚀层有明显的MgAl2O4生成。     

HIsmelt工艺熔融还原炉用耐火材料的抗侵蚀性研究

为促进HIsmelt工艺的进一步发展和应用，根据HIsmelt工艺熔融还原炉(SRV)的特点，利用静态坩埚法对比研究了SRV渣在1 500℃下对铬刚玉砖、微孔刚玉-莫来石砖、刚玉-莫来石砖、刚玉-尖晶石砖的侵蚀。结果表明：1)铬刚玉砖抗SRV渣渗透侵蚀能力最强，因为FeO与铬刚玉砖中的Al₂O₃和Cr₂O₃反应生成高熔点物，抑制炉渣的渗透和侵蚀。2)微孔刚玉-莫来石砖中镁铝尖晶石与钙铝黄长石的生成在侵蚀层形成保护层，阻止SRV渣的渗透侵蚀，在3种无铬材料中，表现出最优的抗侵蚀性。3)刚玉-莫来石砖中由于大量钙长石的形成产生的缝隙造成渣的不断渗入，使得熔渣对砖的侵蚀较严重。4)刚玉-尖晶石砖中原位生成粒径小、活性高的尖晶石晶粒，能有效吸收熔渣中的铁离子形成镁铝铁复合尖晶石，阻挡SRV渣的侵蚀。     

SiC结合刚玉材料的抗高炉渣侵蚀性

采用电熔刚玉、Si粉和SiC粉为原料,用酚醛树脂做结合剂,混练成型后于1 450℃埋炭烧成,采用静态坩埚抗渣试验研究了烧后试样对碱度为1.1的高炉渣在1 500℃的抗渣侵蚀性。结果表明:Si与C、CO在高温下原位反应生成纤维状SiC,形成原位SiC结合刚玉材料,该材料具有良好的抗侵蚀性能,渣蚀厚度都在2.6mm以下,其中,加入8%(w)Si粉和5%(w)SiC粉的试样抗渣侵蚀性最好。通过对抗侵蚀后试样的侵蚀层、渗透层和未变层的相组成和显微结构的分析认为:(1)这种复合材料抗渣侵蚀性能良好的主要原因是熔渣难润湿的SiC自身抗渣侵蚀性较好,且原位生成的纤维状SiC穿插在刚玉骨架结构的空隙中,阻挡了熔渣的侵蚀和渗透;(2)熔渣侵蚀材料的过程是SiC先被氧化,然后其氧化产物SiO2与熔渣中的CaO和SiO2以及材料基质中的A l2O3反应生成钙长石低熔相。     

Cr_2O_3-Al_2O_3砖中不同组成Cr_2O_3-Al_2O_3电熔颗粒料的抗侵蚀研究

首先以不同比例的铬绿和氧化铝粉电熔制得Cr2O3质量分数分别为15%、40%、50%、60%、85%、99%的6种Cr2O3-Al2O3电熔颗粒料(其编号依次为CR15、CR40、CR50、CR60、CR85和CR99),然后采用回转渣蚀法研究了此电熔颗粒料(4~1 mm)的抗侵蚀性。结果显示:电熔颗粒料的抗侵蚀性随Cr2O3含量的增加及颗粒尺寸的增大而增强;高Cr2O3含量的CR99、CR85颗粒料在渣面层被侵蚀,主要是渣中的FeO和Al2O3对颗粒料的侵蚀,FeO与骨料中的Cr2O3反应,首先形成(Fe,Cr)3O4尖晶石,再与其他物相反应形成了复合尖晶石,当FeO耗尽后,渗入到颗粒内的Al2O3开始和Cr2O3反应,在颗粒表面形成铝铬固溶体;CR60颗粒料在渣面层和渗透层都存在侵蚀,渗透层的侵蚀主要是CaO、SiO2对颗粒料中铝铬固溶体中Al2O3的熔蚀,形成钙长石、钙黄长石以及玻璃相;Cr2O3含量较低的CR50、CR40、CR15颗粒料在渗透层内的侵蚀机制和CR60颗粒料的相同。     

不同碱度煤渣对高铬砖侵蚀机理热力学分析

对国内碱度分别为0.50,0.78,1.43的3种典型煤渣灰,利用Factsage热力学计算软件进行计算分析,同时进行高铬砖坩埚法抗侵蚀试验。结果显示:碱度高的煤渣在高铬砖内渗透的距离更深;碱度0.50和0.78的渣和高铬砖的主要侵蚀反应为渣对基质的部分熔蚀,以及渣中FemOn、Mg O和砖组分形成复合尖晶石;碱度为1.43的渣和高铬砖的主要侵蚀反应为渣中FemOn、Mg O和砖组分形成复合尖晶石,同时渣中的Ca O和砖中的Zr O2和Cr2O3反应生成铬酸钙和锆酸钙。     

Functionalization of nano-MgCr2O4 additives by silanol groups: a new approach to the development of magnesia-chrome refractories

This work describes a novel approach to improve the dispersion of a nanoparticle MgCr₂O₄ additive in the matrix of magnesia-chrome refractories by functionalizing the nanoparticle surfaces with silanol groups. The effect of the silanol groups on the nanoparticles within the refractory matrix was shown by FTIR spectroscopy, zeta potential measurements, UV–visible spectroscopy, Dynamic Light Scattering (DLS) and TEM to result in a decrease of the average particle size of the MgCr₂O₄ additive by about 50% due to de-agglomeration of the nano particles by the silanol groups. Silanol functionalization of the nano-additives in the magnesia-chrome refractories fired at 1600 °C resulted in a 65 Kgf/cm² increase in their compressive strength, while the hot modulus of rupture and corrosion resistance values of these refractories fired at 1400 °C were similar to those containing unfunctionalized nano-additives fired at 1600 °C. XRD and SEM results suggest the improvement in corrosion resistance is related to the formation of spinel phases in the refractories containing silanol-modified nano-additives.     

炼铜转炉用优质镁铬砖的研制

依据镁铬砖在炼铜转炉上的主要损毁形式,采取提高制品CrO含量,引入添加剂和预合成烧结镁铬料的工艺措施,制得了结构合理、性能良好的优质镁铬砖。该产品在炼铜转炉上使用,使炉龄提高到原来的1.5倍以上。     

添加物对MgO－Cr_2O_3捣打料强度的影响

研究了在ＭｇＯ－Ｃｒ２Ｏ３捣打料中添加金属粉和氧化物对其强度的影响。试验结果表明，同时加入金属粉和氧化物可获得强度较高的捣打料     

Effect of Magnesia-Chrome Synthetic Materials on Magnesia-Alumina-Chrome Ramming Mixes

The maximization and high-efficiency of the nonfer-rous metallurgical furnace put forward higher requirementto variety and quality of refractories.For some smeltingplants introduced fromforeign countries,such as Ausmeltfurnace for copper smelting,monolith…     

Corrosion mechanism of magnesia-chrome refractory bricks with FetO-SiO2-Cr2O3 copper converter slag

The paper investigates the effect of Cr₂O₃ on the resistance of magnesia-chrome refractory bricks to copper converter slag. The static crucible method was employed to carry out the slag resistance experiment. The corrosion of magnesia-chrome refractory bricks under the action of Fe_tO-SiO₂-xCr₂O₃ (x = 0–5 wt%) slag at 1300 °C was discussed. The microstructure of the corroded sample was analyzed by XRD and SEM-EDS to elucidate the corrosion mechanisms of magnesia-chrome refractory bricks with Fe_tO-SiO₂-Cr₂O₃ slag. The results indicated that the permeability index of the slag-resistant samples gradually decreased with increasing Cr₂O₃ content in the Fe_tO-SiO₂-Cr₂O₃ slag. Combined with SEM and XRD characterization, the MgO in the refractory reacted with FeO and SiO₂ in the molten slag, leading to dissolution and reaction corrosion of the refractories. Meanwhile, forming a (Mg, Fe)O solid solution layer in corroded samples can prevent further chemical reactions and high-temperature dissolution between the Fe_tO-SiO₂-Cr₂O₃ slag and refractories. With the addition of Cr₂O₃ in the Fe_tO-SiO₂-Cr₂O₃ slag, the corrosion effect of slag on refractories was weakened, and the (Mg, Fe)O solid solution layer became thinner. The magnesia-chrome refractory bricks showed excellent slag resistance when the Cr₂O₃ content in the copper converter slag was 5 wt%.     

RH插入管的技术改进

介绍了RH插入管的使用条件、损毁机理,并从浇注料、镁烙砖、金属壳体等几方面入手,对现用插入管进行了技术改进。改造后的产品在大钢二炼钢RH炉上使用,最高寿命达到了108次,基本上满足了生产需要。     

隧道窑用镁铬砖的显微结构和还原－氧化反应

对隧道窑用后的一种再结合镁铬砖做了扫描电镜、能谱分析、Ｘ射线衍射和化学分析。结果表明：１）方镁石基晶和脱溶相之间继续不断地进行互扩散反应，致使组织不定的脱溶相变成趋近于化学计量的尖晶石组成；２）在方镁石基晶的自由表面发生ＭｇＯ还原和再氧化反应．生成细小针状的、质纯的新相方镁石。     

Magnesia—Chrome Refractories for Flash Furnace

The rapid development of our country‘s heavy non-ferrous metallurgical technology and the revolution i new type of heavynon-ferrous metallurgical furnace have im-posed more critical demand on the refractory materials,i.e.high quality and long service life.This paper pre-sents the domestic staus of the refractories for flash fur-nace,briefly describes the wear of the refractory used,and it is considered that the domestic in refractories for flash-furnace can be surely realized.     

影响镁铬耐火材料抗粗铜侵蚀的因素

研究了温度、保温时间、粗铜的加入量和气氛等因素对镁铬耐火材料抗粗铜侵蚀性能的影响。结果表明 :随着侵蚀温度的升高 ,侵蚀保温时间的延长和粗铜加入量的增加 ,其渗透面积增大 ;气氛对粗铜渗透性影响较大 ,粗铜熔体中 [O]浓度越高 ,粗铜的渗透性越强。     

镁铬合成料对镁铝铬捣打料性能的影响

分别采用电熔镁铬合成料、烧结镁铬合成料、废烧结镁铬砖为主原料 ,引入一定量的镁铝尖晶石 ,配制了几种化学组成相同的镁铝铬捣打料 ,测试了其物理性能 ,并分析了其显微结构。结果表明 :即使镁铝铬捣打料的骨料颗粒组成、结合剂用量及化学组成均相同 ,但由于所用镁铬合成料不同 ,导致其显微结构不同 ,物理性能也不相同。