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《含钛熔渣与镁碳质耐火材料的作用机理_许原》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2003年1月重庆大学学报Jan.2003第26卷第1期JournalofChongqingUniversityVol.26No.1文章编号:1000-582X(2003)01-0119-03*含钛熔渣与镁碳质耐火材料的作用机理1211131许原,潘元,刘清才,陈登福,白晨光,刘彻宇,徐楚韶(1.重庆大学材料科学与工程学院,重庆400044;2.四川石油管理局川东开发公司,重庆400030;3.重庆大学数理学院,重庆400044)摘要:镁碳质耐火材料是一种被广泛应用于工业生产中的碳复合耐火材料,在实际应用过程中它具有良好的性能,特别是抗渣性能。采用浸渍法
2、研究含钛熔渣(TiO22%~30%)与镁碳质耐火材料间的相互作用规律。通过SEM、X-RAY衍射和能谱等技术手段,分析了侵蚀前后耐火材料的微观组织结构和物相组成的变化,提出了含钛熔渣中镁碳质耐火材料的侵蚀机理。熔渣中氧化物的脱碳和熔渣对耐火材料的渗透是耐火材料蚀损的最主要原因,其结果是由耐火材料变质层形成的。关键词:含钛熔渣;镁碳质耐火材料;浸渍法;侵蚀机理中图分类号:TF065文献标识码:A大量研究结果表明,含钛高温熔渣中钛以多种形理上的探讨。态存在,TiO2在还原过程中可以生成Ti2O3、Ti3O5、TiO、1实验原材料及方法TiC、TiN及其固溶体
3、Ti(C,N),随着渣中TiC、TiN的增加,熔渣的黏度呈指数函数上升。TiO2在冶金熔渣中1.1原材料组成及试样制备总体呈酸性,其酸性的强弱受渣中碱性氧化物含量的实验用熔渣利用攀枝花钢铁公司和重庆钢铁公司影响。含钛熔渣具有其特殊的物理和化学性质,对耐高炉现场渣加少量化学试剂调节配制,预先熔炼成粒火材料的作用规律也不同于普通冶金高温熔渣。有关度为3~5mm的渣粒,实验用渣化学组成见表1。[1-4]含钛熔渣的研究很多,但含钛熔渣与镁碳质耐火实验用耐火材料取自重庆钢铁公司耐火材料厂,加材料间的相互作用规律研究甚少。工得到符合试验要求的柱状试样,将表面磨平后测
4、定其笔者重点测试和分析了含钛熔渣与镁碳质耐火材尺寸,耐火材料试样的化学组成及物理性能见表2。料间的作用规律,为开发抗钛渣侵蚀的耐火材料作机表1熔渣化学组成%熔渣号CaOSiO2TiO2FeOAl2O3MgOMnOV2O5S其他R1#39.2132.502.400.2814.329.030.34P1.230.691.202#36.6030.328.000.5013.698.790.360.071.000.671.203#33.2927.5715.000.8412.908.500.390.170.720.621.204#30.1024.9221.971.03
5、12.148.210.420.260.450.501.205#27.0022.3630.000.9210.897.370.380.230.400.451.20表2镁碳砖组成及性能-3性能MgOP%Al2O3P%CP%Fe2O3P%显气孔率P%耐压强度PMPa体积密度P(g.cm)耐火度Pe镁碳砖83.451.2812.061.049.8031.302.891800收稿日期:2002-10-25基金项目:国家自然科学基金资助项目(59874034)作者简介:许原(1970-),男,四川资阳人,重庆大学博士研究生,讲师。主要从事冶金耐火材料及冶金环保方向研
6、究。120重庆大学学报2003年2.2实验方法都发生了很大变化。侵蚀实验包括静态浸渍法和动态旋转浸渍法。静由镁碳质耐火材料在渣中浸渍过后的X射线衍态浸渍实验的测试方法是,实验前测量好试样的几何射分析结果可知,侵蚀过程中变质层内产生的新物相尺寸,并配制好所用的熔渣,当炉温上升到指定温度中,高熔点物质有TiC(熔点3020e)、CaO#TiO2(熔点时,把盛有渣的坩埚放入炉内高温区,待炉温回升到实1970e)和MgAl2O4(熔点2125e),熔点较低的有验温度,确认渣粒完全熔化后,把耐火材料试样迅速按FeO#SiO2(熔点1205e)和Fe3C(熔点122
7、7e)。这设计深度浸入熔渣内,并开始计时,进行浸渍实验。到与耐火材料变质层的能谱分析结果是吻合的。低熔点达设计时间后,迅速取出试样,进行观察和分析。动态的物相将熔入渣相,这些物相熔出后,耐火材料内部形浸渍时试样以一定速度在熔渣中旋转。成更多的通道,使原有通道相互贯通,渣相侵入更加严重。高熔点物相将沉积在耐火材料内部,由于与原物2结果与讨论相膨胀系数存在差异,高温下会产生应力,破坏了耐火2.1耐火材料侵蚀后变质层的结构特征分析材料结构的稳定性。但是耐火材料侵蚀过程中低熔点在高温熔渣中侵蚀后的耐火材料其结构可以分为物相的影响是占主导地位的。3层:中心层、过渡
8、层、变质层,其中变质层反映了耐火2.3镁碳质耐火材料在含钛熔渣中侵蚀机理材料被熔
