p3试机号近100期:淺談鎂鉻磚的粉化現象及原因

發布時間:2016-07-01 09:16 文章來自://www.flswqd.com.cn/ 作者:天陽耐火
鎂鉻磚在使用過程中,伴隨Ca2SiO4(C2S)相變,會發生體積膨脹,導致鎂鉻磚粉化現象發生。日本的研究人員用不同的原料制備鎂鉻磚,使用不同組成的渣和不同處理溫度進行侵蝕試驗,目的是研究導致耐火磚粉化的條件和原因。

原料為:電熔鎂鉻砂、燒結鎂砂、鉻礦砂等。按照配比混合,在100MPa的壓力下制成耐火磚試樣,干燥后經1850℃ 6h熱處理。

利用兩種渣(C/S=1和2.4)和試樣進行旋轉侵蝕試驗,1800℃ 8h,試樣后觀察有粉化現象;利用試樣旋轉侵蝕試驗時,進行急冷急熱(1800~650℃)反復5次,渣的C/S=2.4,試驗后觀察有無粉化現象發生;將電熔鎂鉻砂、燒結鎂砂熟料以及鉻礦砂原料分別制成試樣,進行旋轉侵蝕試驗(1800℃ 8h),渣的C/S=3.3,試驗后有無粉化現象發生;利用新材料制成耐火磚試樣進行旋轉侵蝕試驗,渣的C/S=3.3,試驗后觀察有無粉化現象。利用BSE、SEM觀察侵蝕試驗后試樣的顯微結構和進行局部元素分析。

結果顯示:
1、不同C/S的渣侵蝕試驗后,觀察到高C/S的渣(C/S=2.4),試樣粉化,低C/S的渣(C/S=1.0),未觀察到試樣粉化;對于粉化試樣,含有燒結鎂砂的試樣粉化程度比其他試樣低;對于加入不同鉻礦,含有鉻礦B的試樣粉化比較嚴重。
2、急冷急熱試驗結束后觀察到試樣有裂紋,但是沒有粉化,侵蝕量非常小,未粉化是因為在緩慢冷卻時C2S發生從β相向γ相轉變;急冷時,未發生C2S相變,從而材料結構沒有破壞,也觀察不到粉化。
3、單一原料制成的磚樣侵蝕試驗結果顯示:燒結鎂砂以及鉻礦砂盡管有裂紋出現,但沒有粉化,侵蝕深度很小。
4、添加燒結鎂砂A,降低了粉化和侵蝕程度,增加其含量,粉化程度進一步降低;與C4相比,加入硼酸的試樣C5,粉化程度降低;同時使用鉻礦砂和電熔鎂砂也能降低粉化程度和侵蝕程度,因為鉻礦中含有SiO2,加入鉻礦導致試樣產生的硅酸鹽減少,結果高C/S渣在侵蝕試驗期間與低C/S的試樣反應,造成反應帶的C/S比降低。因此,可以認為,渣滲透以及相互作用導致生成的C2S減少,這是造成粉化的原因。

總之,使用含B2O3的燒結鎂砂骨料(含有98%MgO)和含有一定量的SiO2的鉻礦砂可以降低粉化。
鎂鉻磚