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《含钛熔渣对镁炭质耐火材料的侵蚀_刘清才》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、开发与应用NAIHUOCAILIAO/耐火材料2003,37(6)316~318含钛熔渣对镁炭质耐火材料的侵蚀t刘清才许原陈登福重庆大学材料科学与工程学院重庆400044摘要采用静态浸渍法和动态浸渍法研究了厂,加工得到符合试验要求的柱状试样,将表面磨TiO2含量在2.4%~30%之间的含钛熔渣对镁炭质平后测定其尺寸。耐火材料试样的化学组成及物耐火材料的侵蚀,对侵蚀后试样进行了SEM、XRD理性能指标见表2。和能谱分析,提出了含钛熔渣对镁炭质耐火材料的表2镁炭砖的理化性能指标Table2Chemicalcompositionandpropertiesofthe侵蚀机理:熔渣与耐火材料接触并
2、发生作用,熔渣MgO-Cbrick中的TiO2、FeO等氧化物使耐火材料氧化脱碳并且w/%显气孔耐压强体积密度/耐火度/MgOAlOCFeO率/%度/MPa(g#cm-3)e形成低熔物;脱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,这反过来又使熔渣渗入耐火材料内部的速度加快,加速了对耐火材料的侵蚀。1.2实验方法关键词含钛熔渣,镁炭质耐火材料,抗渣性,浸侵蚀实验采用静态浸渍法和动态浸渍法两种。渍法,侵蚀机理静态浸渍法:测量试样尺寸,配制实验用渣。把盛有渣的坩埚放入炉内,待炉温升到实验温度且渣粒含钛熔渣中的钛以多
3、种形态存在。TiO2在还完全熔化后,把试样按设计深度浸入熔渣内并开始原过程中可以生成Ti2O3、Ti3O5、TiO、TiC、TiN及计时。实验结束后迅速取出试样并去掉其表面的固溶体Ti(C,N)和Ti(N,C)。随着渣中TiC、TiN残渣,冷却后测定侵蚀层厚度(mm),计算出试样侵2-1的增加,熔渣的粘度呈指数函数上升。含钛熔渣具蚀部分面积,作为侵蚀速率(mm#min)。然后,有特殊的物理和化学性质,对耐火材料的作用规律从试样不同部位取样进行观察和分析。也不同于普通高温冶金熔渣。有关含钛熔渣的研动态法是根据实验设计要求,在浸渍过程中以[1~4]-1究很多,但对含钛熔渣与镁炭质耐火材料间的
4、一定的速率(本实验为20r#min)和方向转动试相互作用规律的研究甚少。样,其他操作与静态浸渍法相同。1实验2结果与讨论1.1渣样和试样2.1熔渣中TiO2含量对侵蚀速率的影响实验用熔渣以攀枝花钢铁公司和重庆钢铁公熔渣中TiO2含量对侵蚀速率的影响见图1。司高炉现场渣加少量化学试剂配制,并熔炼成3~5无论是在静态还是动态条件下,试样的侵蚀速率都mm的渣粒待用。渣的化学组成见表1。随渣中TiO2含量的增加而增大。但是,当TiO2含实验用耐火材料取自重庆钢铁公司耐火材料量超过21.97%达到30%时,侵蚀速率有所下降。表1熔渣的化学组成(w)当熔渣中TiO2含量增加,渣的氧化能力增强,Tab
5、le1Chemicalcompositionsoftheslags%耐火材料的脱碳反应速度提高,侵蚀速率增大。同熔渣号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#*国家自然科学基金项目(59874043)和教育部资助项目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刘清才:男,1959年生,博士,教授,博士生导师。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编辑:黄卫国316NAIHUOCAILIAO/耐火材料2003/6*质层中出现了少量金属铁、大量的渣相氧化物组分和TiC。这说明,渣相已侵入试样内部并且产生了侵蚀反应。碳氧化形成的新的孔隙或缺陷进一步加大了熔渣氧化物和反应产物的扩散通道,加速了熔渣的侵入和对耐火材料的侵蚀,最终破坏耐火材料的结构和组织,形成变质层而使耐火材料损
7、毁。#试样在4渣中浸渍前后的SEM照片见图3。图1熔渣中TiO2含量与耐火材料侵蚀速率的关系Fig.1RelationshipbetweencorrosionrateandTiO2contentinslag时,脱碳后耐火材料的孔隙增加,这又进一步加速了耐火材料的侵蚀。当TiO2含量达到30%左右时,由于熔渣中TiO2含量过高时,熔渣的熔化性温度升高,熔渣变稠。熔渣粘度提高的根本原因是TiO2在还原过程中产生一系列低价钛氧化物及TiC
