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《含鈦熔渣對(duì)鎂炭質(zhì)耐火材料的侵蝕_劉清才》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、開發(fā)與應(yīng)用NAIHUOCAILIAO/耐火材料2003,37(6)316~318含鈦熔渣對(duì)鎂炭質(zhì)耐火材料的侵蝕t劉清才許原陳登福重慶大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院重慶400044摘要采用靜態(tài)浸漬法和動(dòng)態(tài)浸漬法研究了廠,加工得到符合試驗(yàn)要求的柱狀試樣,將表面磨TiO2含量在2.4%~30%之間的含鈦熔渣對(duì)鎂炭質(zhì)平后測(cè)定其尺寸。耐火材料試樣的化學(xué)組成及物耐火材料的侵蝕,對(duì)侵蝕后試樣進(jìn)行了SEM、XRD理性能指標(biāo)見表2。和能譜分析,提出了含鈦熔渣對(duì)鎂炭質(zhì)耐火材料的表2鎂炭磚的理化性能指標(biāo)Table2Chemicalcompositionandpropertiesofthe侵蝕機(jī)理:熔渣與耐火材料接觸并
2、發(fā)生作用,熔渣MgO-Cbrick中的TiO2、FeO等氧化物使耐火材料氧化脫碳并且w/%顯氣孔耐壓強(qiáng)體積密度/耐火度/MgOAlOCFeO率/%度/MPa(g#cm-3)e形成低熔物;脫碳及低熔物的熔出使耐火材料孔隙232383.451.2812.061.049.8031.302.891800和通道增多,這反過來又使熔渣滲入耐火材料內(nèi)部的速度加快,加速了對(duì)耐火材料的侵蝕。1.2實(shí)驗(yàn)方法關(guān)鍵詞含鈦熔渣,鎂炭質(zhì)耐火材料,抗渣性,浸侵蝕實(shí)驗(yàn)采用靜態(tài)浸漬法和動(dòng)態(tài)浸漬法兩種。漬法,侵蝕機(jī)理靜態(tài)浸漬法:測(cè)量試樣尺寸,配制實(shí)驗(yàn)用渣。把盛有渣的坩堝放入爐內(nèi),待爐溫升到實(shí)驗(yàn)溫度且渣粒含鈦熔渣中的鈦以多
3、種形態(tài)存在。TiO2在還完全熔化后,把試樣按設(shè)計(jì)深度浸入熔渣內(nèi)并開始原過程中可以生成Ti2O3、Ti3O5、TiO、TiC、TiN及計(jì)時(shí)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后迅速取出試樣并去掉其表面的固溶體Ti(C,N)和Ti(N,C)。隨著渣中TiC、TiN殘?jiān)?冷卻后測(cè)定侵蝕層厚度(mm),計(jì)算出試樣侵2-1的增加,熔渣的粘度呈指數(shù)函數(shù)上升。含鈦熔渣具蝕部分面積,作為侵蝕速率(mm#min)。然后,有特殊的物理和化學(xué)性質(zhì),對(duì)耐火材料的作用規(guī)律從試樣不同部位取樣進(jìn)行觀察和分析。也不同于普通高溫冶金熔渣。有關(guān)含鈦熔渣的研動(dòng)態(tài)法是根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,在浸漬過程中以[1~4]-1究很多,但對(duì)含鈦熔渣與鎂炭質(zhì)耐火材料間的
4、一定的速率(本實(shí)驗(yàn)為20r#min)和方向轉(zhuǎn)動(dòng)試相互作用規(guī)律的研究甚少。樣,其他操作與靜態(tài)浸漬法相同。1實(shí)驗(yàn)2結(jié)果與討論1.1渣樣和試樣2.1熔渣中TiO2含量對(duì)侵蝕速率的影響實(shí)驗(yàn)用熔渣以攀枝花鋼鐵公司和重慶鋼鐵公熔渣中TiO2含量對(duì)侵蝕速率的影響見圖1。司高爐現(xiàn)場(chǎng)渣加少量化學(xué)試劑配制,并熔煉成3~5無(wú)論是在靜態(tài)還是動(dòng)態(tài)條件下,試樣的侵蝕速率都mm的渣粒待用。渣的化學(xué)組成見表1。隨渣中TiO2含量的增加而增大。但是,當(dāng)TiO2含實(shí)驗(yàn)用耐火材料取自重慶鋼鐵公司耐火材料量超過21.97%達(dá)到30%時(shí),侵蝕速率有所下降。表1熔渣的化學(xué)組成(w)當(dāng)熔渣中TiO2含量增加,渣的氧化能力增強(qiáng),Tab
5、le1Chemicalcompositionsoftheslags%耐火材料的脫碳反應(yīng)速度提高,侵蝕速率增大。同熔渣號(hào)CaOSiO2TiO2FeOAl2O3MgOMnOV2O5S其他R#139.2132.502.400.2814.329.030.34-1.230.691.20#236.6030.328.000.5013.698.790.360.071.000.671.20#*國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(59874043)和教育部資助項(xiàng)目333.2927.5715.000.8412.908.500.390.170.720.621.20(200135)。4#30.1024.9221.971.031
6、2.148.210.420.260.450.501.20劉清才:男,1959年生,博士,教授,博士生導(dǎo)師。5#27.0022.3630.000.9210.897.370.380.230.400.451.20收稿日期:2002-10-22修回日期:2003-09-10編輯:黃衛(wèi)國(guó)316NAIHUOCAILIAO/耐火材料2003/6*質(zhì)層中出現(xiàn)了少量金屬鐵、大量的渣相氧化物組分和TiC。這說明,渣相已侵入試樣內(nèi)部并且產(chǎn)生了侵蝕反應(yīng)。碳氧化形成的新的孔隙或缺陷進(jìn)一步加大了熔渣氧化物和反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散通道,加速了熔渣的侵入和對(duì)耐火材料的侵蝕,最終破壞耐火材料的結(jié)構(gòu)和組織,形成變質(zhì)層而使耐火材料損
7、毀。#試樣在4渣中浸漬前后的SEM照片見圖3。圖1熔渣中TiO2含量與耐火材料侵蝕速率的關(guān)系Fig.1RelationshipbetweencorrosionrateandTiO2contentinslag時(shí),脫碳后耐火材料的孔隙增加,這又進(jìn)一步加速了耐火材料的侵蝕。當(dāng)TiO2含量達(dá)到30%左右時(shí),由于熔渣中TiO2含量過高時(shí),熔渣的熔化性溫度升高,熔渣變稠。熔渣粘度提高的根本原因是TiO2在還原過程中產(chǎn)生一系列低價(jià)鈦氧化物及TiC
