氮化钛作为镁碳砖添加剂的深入研究

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1、辽宁科技大学硕士沧文摘要摘要MgO—C砖具有良好的抗热震性和抗渣侵蚀性，所以被广泛应用于铡铁冶会工业。由于碳易氧化引起制品强度降低，抗侵蚀能力Ii降，削弱了其优势的发挥。在MgO—C砖中加入防氧化添加剂能够有效地防止碳氧化，但却存在着降低抗渣性和抗剥落性等缺点。氮化钛(TiN)具有不被钢水润湿和耐侵蚀性好的优点，有希望成为一种既具有防氧化功能又能够提高MgO，C砖抗渣性的新型防氧化添加剂。本文深入研究了以钛白粉和鳞片石景为原料，用碳热还原氮化法合成TiN粉末的工艺条件：合成TiN原料的两种混合方式对TiN合成率的影响不明显，干混略优于湿混；恒定压力下

2、，合成温度为1400℃，C／Ti02比(摩尔比)为4：1时，TiN的合成率最高；在恒定压力、相同温度卜，氮气流量对TiN合成率影响显著，在O．15～0．6m3／h的氮气流量范围内，TiN的合成率随着氮气流量的减小而提高。本文探讨了TiN添加剂的加入量以及TiN、A1粉、B4C复合使用刺‘IVlgO．C砖的线膨胀率、高温抗折强度、抗氧化性、抗渣性的影响。Al粉、TiN复合使用试样的抗渣性要优于Al粉、B4c或TiN、B4C复合使用试样；加入不同比例TiN、Al粉、B4C的四个试样中，以O．5％B4c、2％TiN、1％AI粉复合加入试样的抗渣性最好：且O

3、．5％B4C、2％TiN、1％Al粉复合使用试样的高温抗折强度、防氧化效果、抗渣性都优于任两种添加剂复合使用的试样。本文利用XRD对其矿相进行分析，用SEM、EDAX对其显微结构进行分析，探讨TiN提高MgO—C砖抗渣性的机理。，渣侵后试样反应层的渣中有钛酸钙(CaTi03)生成；脱碳层中有TiC、Ti(c，N)固溶体生成；原砖层有Ti(C，N)固溶体、正钛酸镁(2MgO·Ti02)生成；渣侵过程中发生的一系列反应阻及生成的矿物相是TiN提高MgO．C砖试样抗渣性的主要原因。关键词：M90-C砖，添加剂，下lN，碳热还原法，獍渣性辽宁科技大学硕士论文

4、FurtherResearchofTitaniumNRrideasAdditiveofMagnesiaCarbonBrickAbstractMagnesia-carbonbrickhasexcellentthermalshockresistanceandslagresistance，appliedinsteelandironindustry．Butcarboniseasytooxide，whichcauseproducts’strengthandcapacitytoresistcorrodingtodecrease．Addingantioxidant

5、tomagnesia·carbonbrickcanpreventcarbonfromoxiding．However,itwilldecreasestagresistanceandspallingresistanceofmagnesia-carbonbrick．Titaniumnitridehassomeadvantagessuchasnon—wettingwithliguidsteelandgoodcorrosionresistance．Soitispossiblethattitaniumnitridebecomeanewadditivewhichc

6、anbeanantioxidantandincreaseslagresistanceofthemagnesia-carbonbrick．Thispaperreportsthetechniquesofsynthesizingtitaniumnitridebycarbonthermalreductionmethod．Mixingmeansofthestartingmaterialhavelittleeffectonsynthesizingrateoftitaniumnitride．Whentemperatureis14000Candflakygraphi

7、teandalmtaseis4：1ofC／Ti02bythetool，synthesizingrateoftitaniumnitrideishighest．Undersamepressureandtemperature，theeffectofnitrogengasfluxonsynthesizingrateoftitaniumnitrideismarked．Intherangeofnitrogengasfluxfrom0．6m3／hto0．15m3／h，synthesizingrateoftitaniumniu'ideincreasesasnitro

8、gengasfluxfalls．’Fhispaperresearchestheeffectofadditio