电磁场对形成MgO-C质耐火材料MgO致密层的影响

采用碳含量为6%（质量分数）的MgO–C质耐火材料和CaO与SiO2质量比为0.87的钢渣,分别在中频感应炉和电阻炉中氩气气氛下进行抗渣侵蚀实验,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对抗渣样品渣线界面层进行分析。结果表明：在电磁场环境中,MgO–C质耐火材料界面层没有发生Mg（g）氧化反应,因此未形成MgO致密层;...     

低炭MgO-C质耐火材料的抗熔渣侵蚀行为

以碱度为 3.0和 1.0的钢渣对石墨含量(w)为 0、2 %、4 %、6 %和 12 %的MgO -C质试样进行了回转抗渣试验 ,并对侵蚀后试样进行了SEM、EDAX和EPMA分析。结果表明 :当石墨含量 (w)≤6 %时 ,试样在两种渣中的侵蚀深度都随石墨含量的增加而减小 ,而当石墨含量达到 12 %时 ,其侵蚀深度又都增加 ;碱度 1.0的渣对石墨含量 (w)≤ 6 %的MgO -C材料的侵蚀严重 ,而碱度 3.0的渣对石墨含量 (w)为 12 %的MgO -C材料的侵蚀严重 ;低碱度渣中Si、Fe对MgO致密层的熔损比高碱度渣中的严重。     

钢包用MgO-C耐火材料的侵蚀

在实验室中，于氩气或氩气加一氧化碳气保护气氛中，检测了高温时工业耐火砖的侵蚀性能。以统计设计的方式进行了试验，提供了侵蚀用模型的多项式公式。还介绍了试验采用的装置以及侵蚀实验的结果。     

电磁场对低碳MgO-C耐火材料内MgO致密层形成的影响

电磁场(EMF)可能会加快低碳MgO-C耐火材料的侵蚀。本文对其影响机理进行了研究。分别在感应电炉和马弗炉环境下进行了低碳MgO-C耐火材料的抗渣侵蚀实验。结果表明,在电磁场存在的感应炉内,界面处没有形成MgO致密层;而在没有电磁场存在时,界面处有MgO致密层形成。     

MgO-C耐火材料在不同温度下于空气中的氧化机理

在空气中,于800－1600℃的不同温度下,定期采用测量重量损失的方法对含20％（质量）石墨MgO-C耐火材料的氧化进行了研究。随着温度从800℃升高到1400℃,脱碳率提高,然后从1400℃－1600℃或多或少保持恒定。详细地分析了氧化动力学,并且从800℃-1400℃的湿度范围得到了反应速度模型,发现可以通过脱碳层的氧护散来控制反应速度。在较高的温度（＞1400℃）下,通过MgO(固）＋C（固）→Mg(气）＋CO(气）反应间接地发生石墨氧化,这样产生的镁气体在耐火材料的外表面再发生氧化,并作为MgO沉积。这会导致在脱碳的外壳中气孔率降低,结果氧化速度放慢。     

碳含量对MgO-C材料抗氧化性和抗渣侵蚀性的影响

以w(MgO)=98.5%的电熔镁砂和w(C)=99.3%的天然鳞片石墨为原料,酚醛树脂为结合剂,于900℃氩气气氛中炭化处理后制备了碳含量(w)分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%的MgO-C材料,并考察碳含量对其抗氧化性(1 000、1 400℃下)和抗渣侵蚀性(1 650~1 700℃)的影响。结果表明:1)随着碳含量的增加,MgO-C试样的抗氧化性能提高;2)渣线部位试样的侵蚀量随着碳含量的增加先减少后增加,在碳含量为20%(w)时最小;钢液部位试样的侵蚀量随着碳含量的增加而增加,但当碳含量为25%(w)时急剧减少。     

六铝酸钙加入量对MgO-C耐火材料性能的影响

为提高MgO-C耐火材料的寿命,以电熔镁砂(5～3、3～1、≤1、≤0.074 mm)、鳞片石墨(≤0.15 mm)、Si粉(≤0.044 mm)、Al粉(≤0.044 mm)、六铝酸钙(≤0.044 mm)为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,以150 MPa压力机压成型制备了MgO-C砖试样.试样经过1200、1400...     

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。     

Mn对含炭耐火材料抗渣侵蚀性的影响

以烧结板状刚玉、锆莫来石、天然鳞片状石墨为主原料 ,酚醛树脂为结合剂 ,Al、Si、B4C、Mn粉为添加剂 ,经 1 4 50℃埋炭烧成后 ,制成铝炭和铝锆炭系列试样 ,并对各试样的抗渣侵蚀性能进行了对比研究。结果表明 :在铝锆炭材料中 ,当Mn与Al、Si复合加入且Mn与C的质量比为 1∶4时 ,试样的抗侵蚀性和渗透性均较好 ;在铝炭材料中 ,当Mn与Al、Si、B4C复合加入且Mn与C的质量比为 1∶4时 ,试样的抗渗透性较好     

Effect of ZnO on Oxidation Resistance of Low Carbon MgO-C Refractories

Al-containing low carbon MgO- C refractories were prepared using 70%( in mass,the same hereinafter)fused magnesia( ≤3 mm),24% fused magnesia powder( 0. 074 mm),3% flake graphite,3% Al powder and 4% phenolic resin( extra-added) as the basic formulation. Influence of ZnO addition on oxidation resistance of the materials was investigated by adding 1%ZnO to substitute fused magnesia powder. The relationship between in-situ formed spinel and ZnO in the matrix was discussed by comparing apparent porosity, cold crushing strength,and phase evolution of the materials matrix. The oxidation resistances of the two materials were compared by observing the formed dense MgO layer between the decarburized layer and the original layer.The result shows that adding ZnO in MgO- C refractories accelerates the in-situ formation of ZnAl2O4spinel and the formation of dense MgO layer,thus improves the oxidation resistance of the low carbon MgO- C refractories.     

添加MgB2对镁碳耐火材料抗氧化性能的影响

以MgB2作为抗氧化剂应用于镁碳耐火材料,分别在埋碳和空气气氛下煅烧,利用热重分析(TG-DSC)研究了MgB2在空气气氛下的反应行为,用X射线衍射分析(XRD)研究了埋碳条件各温度下的物相组成,用扫描电子显微镜( SEM)结合能谱分析仪(EDX)观察了试样的显微组织结构,并与Al、Si、B4C、Al+B4C、A1+ MgB2对比评价了MgB2的抗氧化性能.结果表明:MgB2在温度高于1000℃与CO反应,生成MgO、B2 O3和C,MsO与B2O3进一步反应生成Mg3B2O6;当温度高于1340℃,Mg3 B2O6熔化成为液相,填充在MgO骨料与基质周围,使得镁碳耐火材料结构致密,对抗氧化起到重要作用;B2O3 (1)蒸发与MgO反应生成Mg3 B2O6在镁碳耐火材料表面形成致密层;MgB2抗氧化效果次于B4C,优于Al粉,Si粉,镁碳耐火材料中MgB2的合理添加量约为3％;实验中还发现添加Al+ 10％MgB2的镁碳耐火材料取得了较好的抗氧化效果.     

成型方向对MgO-C质耐火材料性能的影响

为研究不同成型方向对镁碳质耐火材料性能的影响,选取97级电熔镁砂和-195鳞片状石墨为主要原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,在1 300 t摩擦压砖机上分别以平打平砌法(成型方向为砌筑层高方向)和侧打平砌法(成型方向垂直于砌筑层高方向)生产指定尺寸的楔形镁碳砖.按规定取样规则制样,分别检测其显气孔率、体积密度、常温耐压强度和1 400℃×0.5h高温抗折强度.结果 表明,当成型方向为砌筑层高方向时,楔形镁碳砖从小头到大头的各项性能均稳定;当成型方向垂直于砌筑层高方向时,楔形镁碳砖从小头到大头的显气孔率不断升高,体积密度、常温耐压强度和高温抗折强度不断降低并随其稍度增大而愈加明显.采用平打平砌法能获得性能稳定的楔形镁碳砖,可为生产制度的制定提供合理依据.     

纳米技术对镁碳耐火材料的改进研究

传统镁碳材料中含碳量较高,不利于洁净钢精炼技术及节能减排技术的发展。采用纳米技术可有效降低镁碳耐火材料的碳含量,更重要的是,纳米碳还能改善材料结构,使其致密化、微细化,提高强度和耐蚀性的同时还可提高镁碳材料的韧性、抗氧化性等物理性能。解决好纳米碳技术在镁碳耐火材料中的分散性及降低其生产成本将是今后世界范围内研究新型镁碳耐火材料的重点。     

膨胀石墨对镁碳耐火材料显微结构和性能的影响

以膨胀石墨为碳源,部分取代镁碳耐火材料(含5wt％的鳞片石墨)中的鳞片石墨,借助X射线衍射仪、场发射扫描电镜、能谱仪以及三点弯曲测试仪等研究了膨胀石墨的添加对热处理后镁碳材料的显微结构、力学性能、抗热震性和抗氧化性的影响.结果表明:镁碳材料中引入0.2wt％的膨胀石墨在高温下可促进材料基体内片状AlN相形成,进而使试样的抗折强度和弯曲模量达到最大,分别为12.35 MPa和2.82 GPa;但是过量的添加将对材料的致密度产生负面影响,从而降低了材料的抗折强度和弯曲模量;膨胀石墨的添加显著提高了镁碳材料的抗热震性但对材料的抗氧化性不利;当膨胀石墨的加入量为0.5wt％时,镁碳材料的综合性能最好,若想加大膨胀石墨的添加量,需对其抗氧化性进行改善.     

炭黑及ZrB2对低碳MgO-C耐火材料抗氧化性及显微结构的影响

本文研究了不同类型的炭黑及ZrB2对低碳MgO-C耐火材料抗氧化性以及显微结构的影响.通过抗氧化实验和热重-差热实验(TG-DSC),分析了炭黑和ZrB2在空气气氛下的反应行为,通过粒度分析研究了炭黑的粒度及结构对镁碳材料抗氧化性的影响,利用X衍射分析(XRD)研究了埋碳烧成后试样的物相组成,结合扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)观察了试样的显微结构,并探讨了ZrB2在MgO-C耐火材料中的抗氧化机理.结果表明:半补强炉黑和通用炉黑由于具有较大的粒径和较低的炭黑结构,所以抗氧化性较好;自蔓延合成ZrB2与空气反应的最大放热峰温度低于碳热还原ZrB2,在温度较低时更容易与空气中的氧发生反应,且反应温度范围较宽,故其具有较好的抗氧化效果.     

不同基质结合镁碳砖对炉渣的抗侵蚀性研究

为了研究不同基质镁碳砖对炉渣的抗侵蚀性,实验选用炉渣A对3种不同配方的坩埚试样进行了抗渣实验,同时采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射等手段进行了微观分析.结果表明1#电熔尖晶石坩埚试样的性能指标最好.结合岩相分析知,1#坩埚试样抗侵蚀性最好,其渣蚀层最薄,为 20.58 mm.2#和3#镁钙砂试样发生了难以控制的水化现象,其性能受到一定影响.