MgO—C砖在CaO—SiO2—FeO3系渣中的蚀损机理

ＭｇＯ－Ｃ砖广泛用于炼钢炉。本文利用转炉渣对Ｍｇ－Ｏ－Ｃ砖做了侵蚀试验,并进行了成份分析,查明了ＭｇＯ－Ｃ砖的蚀损状态。     

含TiC熔渣对MgO-C砖的侵蚀机制

为了有效回收钛资源和满足高温碳化—低温氯化工艺对耐火材料的要求,采用热力学计算、XRD和SEM等研究手段分析了高温碳化过程中含TiC熔渣对MgO-C砖的侵蚀机制。热力学计算结果表明：1)温度越高,熔渣的侵蚀能力越强,当温度低于1 560℃时,熔渣与MgO-C砖反应生成MgAl₂O₄、Mg₂SiO₄和MgTi₂O₄等高熔点物相,对MgO-C砖侵蚀较慢,但当温度高于1 560℃时,前期生成的高熔点物相逐渐溶解,从而对MgO-C砖侵蚀加剧;2)随着碳化反应的进行,熔渣中TiO₂含量降低,TiC含量逐渐增加,熔渣对MgO-C砖的侵蚀逐渐减弱。用后MgO-C砖的显微结构分析发现：镁碳砖的侵蚀机制是气氛中氧气与碳反应,形成气孔,熔渣中TiO₂和SiO₂等再与基质MgO反应先形成高温中间相,随着反应进行再形成低熔点相,导致MgO-C砖逐渐被侵蚀。     

宝钢转炉溅渣炉衬蚀损的研究

借助SEM－EDAX和XRD手段研究了溅渣护炉作业条件下MgO-C砖的蚀损。熔蚀-反应带基本上是终渣的组成,其中主相为RO(脱溶)、C     

钢包用铝尖晶石砖的蚀损机理

为了在钢包中使用开发出的烧成铝尖晶石砖以替代筑环形衬的铝尖晶石浇注料及高铝砖，白云石砖或镁铬砖。试验室试验中，采用烧结铝尖晶石骨料，加上形成尖晶石结合生产的铝尖晶石砖取得了最佳的耐渣侵蚀性和渗透性，在钢包衬的底部和侧壁的使用中，这些效果得到了进一小的证实。     

炉外精炼钢包渣线用MgO-C砖

精炼钢包渣线受到真空搅拌的强烈冲刷，炉渣的严重侵蚀和周期性热循环损伤，使用条件十分苛刻。采用优质MgO-C砖，使用效果良好。分析了影响精炼钢包使用的因素。     

AOD炉渣对MgO-C砖的侵蚀机理研究

不锈钢生产主要采用氩氧精炼(AOD)炉冶炼工艺,本文探究AOD炉渣对钢包内衬用MgO-C砖的侵蚀机理,为提高钢包内衬用MgO-C砖的使用性能和服役寿命提供理论支撑。结合FactSage6.2软件、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)和能量色散光谱(EDS)等测试手段分析炉渣侵蚀后MgO-C砖的物相变化、显微结构和化学成分变化。结果表明,随着侵蚀反应的进行,方镁石逐渐被熔蚀,且逐步出现Ca₃MgSi₂O₈等低熔点物相,以及MgAl₂O₄等高熔点物相。AOD炉渣通过基质部分侵蚀渗透MgO-C砖,并与方镁石反应生成Ca₃MgSi₂O₈等低熔点物相,熔蚀方镁石;同时,方镁石边界处生成MgAl₂O₄,阻碍AOD炉渣对MgO-C砖的侵蚀渗透。     

超低碳MgO-C砖

镁铬砖和白云石砖属于无碳材料,已被广泛用于冶炼超低碳钢的钢包内衬。但是,它存在渣侵润和易剥落的缺点。文中介绍了新开发的超低碳MgO-C砖,这种砖可抑制钢水增碳,具有良好的抗渣侵润性和抗热震性。     

转炉用MgO-C砖和MgO-CaO-C砖蚀损的研究

研究结果表明：转炉初期渣使MgO-C砖产生结构利落，因而蚀损最严重；但对MgO-CaO-C砖的侵蚀较轻，这是因为在砖的界面上产生了C2S保护层。中期和终期渣对MgO-CaO-C砖的侵蚀由于其更易于被渣中ΣFeO溶解，所以比MgO-C砖要强烈些。     

LF渣粉化原因及其对渣线MgO-C砖的损毁

采用XRD和化学分析等方法对LF渣的粉化原因及其对渣线用MgO-C砖的损毁进行了研究。结果表明:LF渣粉化的原因与其碱度(CaO与SiO2的质量比 )及C2S的数量无关,而在于α′ C2S是否转变为γ C2S(伴随 12%的体积膨胀);LF渣粉化后,在镁碳砖工作面上不仅不能形成具有保护作用的挂渣层,而且导致工作面松散、掉块,因此造成砖的损毁加剧。     

K2CO3对含铝MgO-C砖抗水化性能的影响

为改善含铝MgO-C砖的抗水化性能,通过热力学计算选定添加K2CO3,研究了K2 CO3对材料基质物相的影响.在此基础上,研究了单独外加硅粉和K2CO3(以K2O计)分别为0.5、1(wt％)与硅粉复合时对MgO-C砖抗水化性的影响.结果表明:单独添加Si粉对MgO-C砖抗水化性没有明显改善;Si粉与KCO3复合添加时,能促使试样致密化,有效地提高试样的抗水化性能;其机理在于:K2CO3在加热过程中分解释放出O2,促进了Al粉的氧化,抑制了易水化产物Al4C3 、AlN的生成.     

LF炉渣线用MgO-C砖的防氧化措施

通过比较不同的防氧化剂对LF炉渣线部位MgO-C砖抗氧化性、高温强度、抗渣性的影响,认为以Al-Mg合金与少量B     

α-Al_2O_3微粉对低碳MgO-C材料性能的影响

以电熔镁砂及鳞片石墨为主要原料,热塑性酚醛树脂为结合剂,研究了α-Al_2O_3微粉对低碳MgO-C材料性能的影响.结果表明:(1)Al_2O_3微粉的加入提高了低碳MgO-C材料的体积密度,降低了显气孔率,提高了强度,显著改善了MgO-C砖的抗氧化性;(2)高温下Al_2O_3微粉与MgO原位反应生成连续的尖晶石相,改善了材料基质的显微结构,增强了陶瓷结合,将MgO颗粒与鳞片石墨紧密地结合起来,提高了组织结构的整体性,从而提高了材料的致密度和强度;(3)高温下原位反应生成连续的尖晶石相堵塞脱碳层中的部分气孔,降低了氧的扩散速度,同时提高了MgO的沉积速度,使加入Al_2O_3微粉的低碳MgO-C材料抗氧化性能得以提高.     

采用含B2O3防氧化涂料提高MgO-C砖抗LF粉化渣侵蚀的研究

提高LF炉渣线部位MgO-C砖使用寿命的关键在于防止LF渣粉化并在MgO-C砖表面形成挂渣层.本试验采用静态坩埚法研究了含B2O3的防氧化涂料对MgO-C砖抗LF粉化渣侵蚀的影响,并与未喷涂防氧化涂料的MgO-C砖进行了对比试验.结果表明防氧化涂料中的部分B2O3溶入渣中,增加了渣的粘度,并与渣中的α'-C2S形成固溶体,有效地抑制了LF渣的粉化,并在MgO-C砖上形成挂渣保护层,因而提高了LF炉渣线部位MgO-C砖的抗LF粉化渣侵蚀的能力.     

β-Si3N4对MgO-C砖高温性能的影响

研究了β-Si3N4对镁碳砖高温性能的影响及其作用机理.研究表明由于β-Si3 N4呈针状结构,热膨胀系数低,对多数熔渣和金属的润湿性小,加入β-Si3N4的镁碳砖,其高温抗折强度提高,热膨胀率降低,抗渣侵蚀性提高;另外,在反应层与原砖层之间发现有富硅层形成,这有利于抑制石墨和氮化硅的氧化以及渣的渗透.     

MgO-C砖用抗氧化陶瓷熔料涂层的性能研究

在钢铁生产中,钢包必须经过预热来减少钢铁熔化的热消耗,防止对耐火砖的热冲击以尽可能延长钢包内衬的使用寿命。预热过程中MgO-C砖中所含的石墨发生部分氧化,石墨氧化使砖的气孔率增加,导致砖性能降低。本文研究一种可涂敷在MgO-C砖表层阻止C氧化的陶瓷涂层。将有涂层和未涂层的两种MgO-C砖加热到1 200℃后冷却至室温,研究其各项性能。试验结果表明:有涂层的砖其抗氧化性能远远好于没有涂层的砖,且延长了耐火材料的使用寿命。     

由应力-应变曲线研究的MgO-C砖的机械性能

在实验室、高温非氧化气氛下,研究了一系列树脂和沥青结合、含金属添加物的MgO-C砖的机械性能。在室温、600℃、1 000℃和1 400℃流动的N2气下获得了压力下的应力-应变曲线。带电容式应变计的液压伺服机适用于对高温下轴向应变的测定。以0.1mm·min-1恒定位移速率直至试样断裂。由应力-应变曲线计算几个参数:断裂应力、断裂应变、屈服应力和正割杨氏模量。此外又进行了综合性能试验。在全部试验温度范围,树脂结合砖显示出高的机械强度值和高的杨氏模量值。直至1 000℃,机械性能由结合剂的种类控制,而在1 400℃气孔率变化。树脂和沥青结合砖的主要区别是由金属添加剂的反应引起的。     

CaO-SiO_2-Al_2O_3三元渣系粘度研究

本论文采用Factsage软件、正交实验设计软件与Origin软件进行对CaO-SiO_2-Al_2O_3三元渣系各组分的计算与画图进行分析讨论。同时,各组元的含量取值范围内设定氧化钙含量(40%-50%)、二氧化硅含量(10%-20%)、氧化铝含量(28%-38%),运用正交软件设计不同含量配比的实验。在1450℃的条件下,利用软件Factsage进行数值模拟,探讨了其中这几种物质配比对该三元渣系粘度,并用Origin软件进行画图分析。筛选出最佳物质含量的配比,进行结果分析讨论得出,CaO的质量分数45%-50%,SiO_2的质量分数10%-15%,Al_2O_3的质量分数33%-38%。     

Al_2O_3-Cr_2O_3砖显微结构对抗渣性能的影响

分别采用静态坩埚抗渣法和回转抗渣法,对w(Cr2O3)=10%的A和B两种Al2O3-Cr2O3砖进行了抗渣性能对比。结果发现:两种砖的化学组成、显气孔率、体积密度和抗热震性相近,B砖强度优于A砖的。但由于与B砖相比,A砖内部气孔尺寸更小,所用电熔白刚玉骨料形貌平滑,较为致密,粒度呈连续式分布,且A砖中Al2O3-Cr2O3固溶体发育较小,相互交错,形成了孔隙较小的空间网状结构,这种显微结构显著降低了熔渣对耐火材料的渗透和破坏,使A砖的抗渣性优于B砖的。因此,制备微气孔化结构的制品是提高Al2O3-Cr2O3材料抗渣性能的有效途径。