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《碳復合耐火材料MgOCaOC質耐火材料課件.ppt》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在教育資源-天天文庫。
1、碳復合耐火材料4MgO-CaO-C質耐火材料2009年5月濮耐技術陳勇題綱前言含游離CaO的堿性耐火材料原料與性能MgO-CaO-C質制品的組成與性能MgO-CaO-C的生產工藝要點MgO-CaO-C磚的應用從氧化物的ΔG°＿T關系圖可見，CaO與C的共存溫度較高，含CaO的碳復合耐火材料應具有更好的使用性能。MgO(S)+C(s)?Mg(g)+CO(g)ΔG°＝622.36-0.292T(kJ)CaO(s)+C(s)?Ca(g)+CO(g)ΔG°=682.91-0.28T(KJ)2131.37K2438.96K1前言CaO具有獨特的化學穩(wěn)定性，并具有凈化鋼液的作用，在冶煉不銹鋼、純凈
2、鋼、及低硫鋼等優(yōu)質鋼種領域的作用日益受到人們的重視。另外隨著吹煉技術和操作條件的更新，耐火材料的損毀形態(tài)和程度也發(fā)生著變化，而且迫切需要性能更好的耐火磚種以適應這種技術及操作條件的更新。冶煉不銹鋼與冶煉一般鋼種不同，在低堿度(CaO/SiO2)渣存在的條件下，耐火材料暴露于高溫且長時間的操作環(huán)境中。由于低堿度渣能提高MgO的溶解度，同時容易向方鎂石晶界浸潤，并促進結晶晶粒的分離和溶出，因此在這樣的條件下使用MgO-C磚，鎂砂損毀很大。冶煉不銹鋼時由于操作溫度高，爐渣中CaO/SiO2低、總鐵含量小，在工作面附近難于形成致密MgO層，所以磚內易于發(fā)生MgO+C的反應，造成組織劣化。因此M
3、gO-C磚的損毀可以認為同時受到爐渣引起的鎂砂的溶解與溶出及由MgO造成的碳的氧化產生的組織劣化兩者的綜合作用，磚的損毀速度顯著增大。用MgO-CaO-C磚取代上述操作條件和吹煉方法中使用的MgO-C磚，具有如下優(yōu)點：磚中的CaO溶解于爐渣中，在工作面形成高熔點和高粘度的渣層，具有爐渣保護層的機能；由于CaO比MgO更能穩(wěn)定地與C共存，所以由磚內部反應引起的組織劣化小。1>原料的種類燒結白云石、合成鎂白云石、電熔白云石、電熔CaO熟料。這些原料與C所制得的磚分別稱為白云石碳磚、鎂白云石碳磚等。2含游離CaO的堿性耐火材料原料與性能2>含游離CaO原料的顯微結構特點各種含游離CaO的原料
4、，若CaO<10%,時，則在顯微鏡下不能明確找到CaO的聚集部分（即CaO晶簇）；10％＜CaO＜30％時，CaO晶相被連續(xù)的方鎂石晶相所包圍，CaO呈孤島狀分布于方鎂石晶相之中，能明確找到CaO的聚集部分；CaO>30%時，則CaO(方鈣石)成為連續(xù)晶相，方鎂石則被方鈣石晶相所包圍。電熔原料比燒結原料有更大的晶體尺寸。2含游離CaO的堿性耐火材料原料與性能3>原料的水化性含游離CaO的堿性耐火原料,一旦同外界的水分接觸,即發(fā)生水化作用,隨之而發(fā)生ΔV＞300％,使原料粉化。在選擇原料時,一般用合成鎂鈣熟料，原因是其抗水化性比較好，這是由于合成料中CaO的聚集體較少，CaO和MgO均勻
5、分布，CaO與外界的接觸面較小。2含游離CaO的堿性耐火材料原料與性能MgO-CaO-C質制品中，CaO、MgO、C對制品性能均有影響，但影響最大的是制品中的CaO含量，以及原料的種類及其顯微結構。3MgO-CaO-C質制品的組成與性能從熱力學看,在還原條件下,CaO比MgO要穩(wěn)定得多,當MgO被還原時，CaO還相當穩(wěn)定這一熱力學特性直接影響著MgO-CaO-C制品的性能。如MgO-CaO-C磚在高溫下加熱時的失重率隨著CaO含時的關系如右圖所示。1>CaO與MgO的熱力學穩(wěn)定性由圖可知，隨著CaO含量的增加，MgO-CaO-C磚的失重率下降，與此相應MgO-CaO-C磚經高溫熱處理后
6、的冷態(tài)耐壓強度也提高。這是因為在強還原條件下，隨著CaO含量的增加，制品內部組織劣化程度變小的結果。CaO與MgO雖都是堿性耐火氧化物，但兩者的抗渣性卻不盡相同。CaO抗酸性渣能力（SiO2）強，原因是CaO與SiO2反應生成高熔點的C2S，同時使靠近CaO工作面的渣堿度上升，從而使渣的粘度提高，降低了渣的侵蝕作用。因此MgO-CaO-C磚對低堿度渣的耐蝕性比MgO-C磚要強；而抗鐵渣的能力MgO比CaO要強。2>方鈣石與方鎂石的抗渣性在一般的轉爐冶煉過程中，爐渣對耐火材料的侵蝕可分兩個階段，即初期渣侵蝕階段（酸性渣，主要是SiO2）和后期渣侵蝕階段（主要是Fe2O3、CaO）,因此對
7、于初期渣來說，CaO的存在可降低熔渣對磚的侵蝕性，降低渣的滲透速度，所以一般CaO比MgO好；對于后期渣而言，一般是MgO比CaO的抗侵蝕性強。若渣中氧化鐵含量低（＜10％），MgO-CaO-C磚同樣具有良好的抗渣性能。2>方鈣石與方鎂石的抗渣性3>MgO-CaO-C與MgO-C磚的熱應力對比MgO-CaO-C磚與MgO-C磚相比，具有以下獨特的性能：1>.在低CaO/SiO2、低的TFe(總鐵)渣的情況下，MgO-CaO-C磚比MgO-C磚具
