添加等量铝粉和石墨对低碳镁碳砖性能的影响.pdf

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1、第37卷第3期辽宁科技大学学报Vb1．37NO．32014年6月JournalofUniversityofScienceandTechnologyLiaoningJun．2014添加等量铝粉和石墨对低碳镁碳砖性能的影响高配亮，张国栋，游杰刚，庞宝贵，孙晓琳，宿耘华(1．辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院，辽宁鞍山114051；2．山东耐火材料集团有限公司，山东淄博255000；3．大石桥宝鼎耐火材料有限公司，辽宁营口115103)摘要：随着冶金行业的发展，低碳镁碳砖已成为镁碳砖研究的一个重要发展方向。本文以<5～3mm，<3～1mm，<1-4)．074mm，

2、mm的电熔镁砂和<0．172mm的鳞片状石墨为原料，热固性酚醛树脂为结合刺，金属Al粉为抗氧化剂，研究了加入石墨的质量分数对低碳镁碳砖性能的影响。实验结果表明：随着石墨质量分数的增加，低碳镁碳砖的常温强度、体积质量和显气孔率均随之减小，高温抗折强度和抗氧化性随之提高；综合分析当加入石墨的质量分数在2％时所得低碳镁碳砖的综合性能最优。关键词：低碳镁碳砖；金属Al粉；石墨；等物质的量中图分类号：TQ175．1文献标识码：A文章编号：1674．1048(2014)03．0243．05镁碳砖自20世纪70年代问世以来，在一些冶金设备上得到了广泛应用，成为冶金行业中极为重要的耐火材

3、料⋯。镁碳砖保持了碱性耐火材料的优点，改善了碱性耐火材料所特有的易吸收炉渣和耐剥落性差等缺点。随着冶金技术的进一步发展，含碳质量分数为10％20％的传统镁碳砖已不能满足现代冶金工艺发展的需求。特别是超低碳钢和不锈钢的冶炼对镁碳砖中碳含量提出了新要求，需要制品具有高碳镁碳砖优异性能的同时，尽可能的低碳含量b。低碳镁碳砖以其较低的总含碳量和低导热率的优点，逐步成为镁碳质耐火材料发展的新方向。。目前低碳镁碳砖的研究侧重于镁碳砖中碳含量、碳的加入形式和抗氧化剂等方面，对同时复合加入抗氧化剂金属A1粉和石墨的研究未见报道。本文实验中，将金属A1粉以与碳含量相同的摩尔量添加到低碳镁碳

4、砖中，研究了加人碳质量分数分别为1％，2％，3％和4％时低碳镁碳砖各项性能指标的变化。1实验1．1原料试验采用的主要原料为电熔镁砂颗粒和细粉，粒度分别为<5～3mnl，<3～1ran1，<1～0．074nlnl，<0．074mm。原料成分：MgO质量分数为97％，杂质CaO，SiO：，Fe：O，，A1：O，的质量分数分别为1．10％，0．46％，0．55％，0．42％；鳞片状石墨((C)>96．5％，粒度<0．172mm)；金属Al粉((AI)>96．5％，粒度<0．088mm)；结合剂型号为5323．2的热固性酚醛树脂。1．2试样制备实验研究了含碳质量分数分别为l％，2

5、％，3％和4％的低碳镁碳砖中添加金属A1粉后的性能。镁碳砖中添加金属A1粉的物质的量与石墨的物质的量之比为l：1。实验配方如表1所示。将按表1称量好的物料利用SHN2型辗轮式混砂机混料25min。利用DSBS．200型四柱油压机将混匀的物料成型得到50mmx50nil'n~155mm的条形试样；将条形试样干燥处理200~Cx24h，后取出自然冷却备用。收稿日期：2013．10—31。基金项目：辽宁科技大学专项基金资助项目(201104)；作者简介：高配亮(1988一)，男，山东临沂人。辽宁科技大学学报第37卷表1含等摩尔量铝粉和石墨的低碳镁碳砖实验方案，％Tab．1Exp

6、erimentalschemesoflowcarbonMgO-Cbrickwithequimolaramountsofaluminumandgraphite．％试样编号<5～3mm<3～lIm

7、50mmx50i／lm；根据GB／T3001—2007利用KZJ一600型电动抗折实验机测定试样常温抗折强度；根据GB／T2997—2000测定试样体积质量和显气孔率。抗氧化性检测：将试样放在抗氧化炉均匀温度区中，以8oC／min的升温速率从室温升温至l400℃保温3h后取出，将烧后试样沿立方体轴线方向垂直切成两半，观察断面脱碳情况，通过测量其脱碳层厚度计算其抗氧化性。2镁碳砖的性能2．1高温抗折强度l～4试样的高温抗折强度如图1所示。由图1可知，石墨和金属A1粉以摩尔比为l：1的比例混合添加到镁碳砖中，低碳镁碳砖的高温抗折强