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1、镁铬质耐火材料与水泥熟料的反应产物●第:硅酸盐1990年2J]…VO1.18.抛IFebruary,1990镁铬质耐火材料与水泥熟料的反应产物3CaO-3Ai2O.?CaCrO.的研究张静玉陆纯煊(中国建筑材料科学研究院)摘要在寅事条件下埘罐铬质剐火材辩水泥熟料的反应产物和=者典属的MgOCaOA10,SiO?FeOCrO.元系中的矿物排存羹系进行了研究.利用大量的XRD分析证实了在水泥熟料与链锗盾耐^材料的反应产物中存在锗锚酸钙相3CaO3AI0.-CaCrO.,井对其性质进行了研究.同时研究确定了ⅥgO—CaO-A
2、IOS1O:FeO,CrO,六元系中的六个武相共存区.关键词,钱锫质耐火材料:水泥熟料I3CaO-3AIO,-CaCrO.一,前言日前栽国大中型水泥回转窑的烧成带几乎都使用镁铬质耐火材料,由于其在较高的温度环境中工作,必然与水泥熟料发生一些化学反应,同时伴随着新物质的生成.本文在实验室条件下对镁铬质耐火材料与水泥熟料的反应产物进行了研究,以期找出所生成的新矿物及其x,J-if~,1火材料性能的影响.二,试验结果和讨论l?在镁铬质耐火材料与水泥熟科的反应产物中存璺皇塾墼劈(3CA?CaCrO)将含等量熟料与镁铬砖(其成分
3、分别见表l和表2)的粉末混合物做成料饼,然后在1450.G下煅烧.表1普通镁铬砖的成分和性能Table1Chemicalcomposttionofthemagnesite—chromebrlck(wt)MgOCrO,AIOlFe.O.8O±CaO5.184.371.17表2水泥熟料的化学分析(wt)Table2Chemicalcompositionoftheclinker(wt)Lo88Si0Fe:0jCaOMgOA1
4、OlKoNEOfCao1_232o.6140363.514.g8O.14l_O383将煅烧后的试样进
5、行XRD分析(图I),石,CS和CAF外,还生成了一种新矿物,记为3CA?CaCrO~.发现在反应产物中除了有方镁石,复合尖晶经鉴定此矿物是3CaO?3AlO.?CaCrO.,简.一:;o~--～Comp[:!一i.薮l.～一?妄.一3c^ncro一i圈1钱铬砖与水泥熟料混台样品的XRD图Fig.1XRDpatternofthesinteredsampIemixedfromcementclinkerwithmagnesiLe—chromebr,ct~图23CA?CaCrO的XRD图Fig.2XRDpatefnof3CA
6、?CaCrO2.单矿物3CA?CaCrO的性质对于矿物3CA?CaCrO.可查的资料很少,只有D.Peters~HJ.Hummelr研究了CaO—CaCrO.AlOa三元系统的相关系.因此,本文对3eA.CaCrO.的性质进行了一些'探讨.用分析纯试剂配带3CA?CaCrO,并~13ooc下煅烧.煅烧后3CA.CaCrO.的XRD.分析见图2.纯矿物3CA'CaCrO在单偏光镜下为黄绿色,呈颗粒状集合体.它是非均质体,在正交光下呈淡灰干涉色,用油浸法测得其折光率之一为1.655图3~.3CA?CaCrO的扫描电镜照片,
7、它清晰地显示了3CA?CaCrO.是由粒状集合组成的多角板状形貌.'本文中,Cca0-AA1iv
8、lOsSiO¨F=Fe,0I,M=MgO-Cr:0j.84●3CA?CaCrO的密度为2.67g./cm,熔点高于1500.G.3CA?CaCrO.的差热分析曲线(见图4),除在166a左右有一个吸热峰外,在1300.0以内的其它温度范围中没有热效应圈33CA?CaCrO的擞观形貌Fig.3SEMphotographof3CA?CaCrO,】000x岳一∞一j;一E一Temperature'℃'图43CA?CaCrO的差热
9、分析曲线Fig.4DTAcurveof3CA?CaCrOOO3.MgO—CaO—A10.一Si0一Fe0一Cr:0.六元系中矿翱的共存关系为了弄清镁铬质耐火材料与水泥熟料相互作用的机翩,研究=者共属的MgOCaO-A1:0.一SiO2一FeO一CrO六元系中矿物的共存关系是很必要的.MgO—CaO—A1O.一FeO2-SiO五元系中矿物的共存关系见文献[3].在A/F>0.54条件下存在下列九个相区:P-lM—M:S—CM8～MA-MF;P一2M—CMS—CMS一MA—MF,P.3M—C:M8.C:8一MA—MF
10、IP一M—CAF—C28一MA—MFIP.5M—C.AF.CS—MA—CA;P一6M—C.AF—C:8一C】A,一CA}P一7M—C.AF—C±S—CA,一CA}P一8M—CAF—CS—CA—CSJP一9M—CAF—CS—C—CA.本文的研究是在这五元系的基础上引入CrO.,根据相律和系统自由始最小原理,推剃出六元系统的矿物共存关
