直接结合镁铝砖的研究

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1、摘要镁铬砖是一种应用较为广泛的碱性耐火材料。20世纪80年代突然发现含铬耐火材料产生的六价铬离子(Cr6+)有致癌作用。世界各国都在迫切寻找含铬耐火材料，特别是镁铬砖的替代品，但直到现在都收效甚微。我国的研究开发工作更只是处于起步阶段。本课题探求以直接结合的镁铝砖替代镁铬砖。实验用较纯的工业原料轻烧镁砂和d—A120，粉为原料合成了致密的富镁尖晶石MA50。实验发现所用原料合成尖晶石的反应温度约在1000℃，通过控制配料的MgO／A1203(质量比)值为l，调整成型压力约为100MPa，用高温电炉1700。C保温3小时烧成，可一步烧结制得体积密度达到

2、3309·cm4以上的富镁尖晶石。砖样试制实验是按照骨料和细粉6：4的配比。骨料的临界粒度确定为3mm，采用3级配料，分别为：3～2mm30％、2～O．9mm15％、09～O088mm15％。基质细粉的组成中引入了实验自己合成的富镁尖晶石MA50，并确定出最佳加入量为10％，其余为MgO／A1203(质量比)为1：l的轻烧镁砂和洳A1203混合细粉。砖样性能优异，XRD分析和SEM观察显示基质中主要晶相为方镁石和镁铝尖晶石，各晶粒间形成直接结合结构。添加剂对直接结合镁铝砖的性能改善效果显著。实验中引入了3种添加剂分别为金属舢粉、钛白粉(Ti02)和锆

3、英石粉(ZrSi04)，并采用正交法分析了复合添加剂对砖样性能的影响。研究表明添加剂对砖样体积密度和气孔率的影响顺序为：锆英石粉>钛白粉>金属Al粉；对常温抗折强度的影响顺序为：钛白粉>锆英石粉>金属Ai粉。从SEM图来看，基质中各晶粒间结合紧密，形成直接结合结构。另有少量尖晶石的脱溶相在基质生成，尤其是空隙中尖晶石相发育良好，彼此搭接形成直接结合，提高了砖样的强度，抗热震性能优异。图【29】表【20]参【54】关键词：直接结合：镁铝砖；镁铝尖晶石；抗热震性；添加剂分类号：TQl75河北理工大学硕士学位论文AbstractMagnesia—chrom

4、itebrickisawidelyusedbasicrefractory．ItwasdiscoveredsuddenlythattheCr6+ioncancauseCarlcerin1980sSoallthecountrieswerelookingforthesubstitutefortherefractoriescontainingchrome，buttheeffectisfaintuntilnOWTheresearchanddevelopmentworkisonlyonunderwaystageinourcountryUsingdirectbon

5、dedmagnesia-aluminabricktosubstituteformagnesia—chromitebrickwasstudiedinthispaper．Intheexperimentthedensespinel(MA50)wassynthesizedbysinteringusingpurerindustrialrawmaterialsincludingactiveMgOanda—A1203powder．Theresultsshowthatthereactiontemperatureofsynthesisspinelisabout1000

6、"(2，andbymeansofcontrollingtheratioofMgO／A1203(weight)at1，adjustingthemouldingpressureabout100MPa，sinteringat1700。Candholdingtime3hinStOVe，theMgOrichspinelcanbesynthesizedby1stepsinteringanditsBDcancometoupwardsof330g。cm。Theexperimentforbricksamplesadoptedtheaggregatesandpowder

7、scompositionof6tO4．Thecriticalgranularityis3mmandthecompositionincludes3classes，asfollows3～2mm30％，2～0．9mm15％，O．9～O．088mm15％．Thematrixpowdersintroducethespinel(MA50)synthesizedbyformerexperimentandtheoptimaldosageis10％．TheotherpartsaremixedpowdersofactiveMgOanda．～203withtheratio

8、ofMgO／A1203equalto1．Thebricksampleshaveexcellentproper