陈松林
,
袁林
,
冯中起
,
曾大凡
,
刘锡俊
,
曾鲁举
,
孙加林
,
王健东
材料热处理学报
镁锆砖具有优异的高温性能和抗渣性能,但生产中会出现表面龟裂等外观缺陷,为解决MgO-ZrO2耐火材料在烧结时相变导致的龟裂,研究了CaO添加剂和烧结助剂Y2O3对MgO-ZrO2材料性能的影响.结果表明,在镁锆砖中添加的CaO首先和ZrO2发生反应,而不和MgO发生反应或固溶,添加的CaO没有起到强化镁锫砖的作用,反而由于存在高温时的扩散过程和化学反应之间的定态耦合,致使CaO和Y2O3会发生逆向扩散,在晶界处富集偏析,出现非化学热力学平衡态的稳定结构,使得镁锆砖的高温韧性变差,耐热震性能变差.
关键词:
MgO-ZrO2耐火材料
,
添加剂
,
材料性能
,
非平衡态热力学
陈松林
,
袁林
,
曾大凡
,
冯中起
,
孙加林
,
王健东
,
潘波
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.05.006
为了根除含铬材料可能带来的环境危害,研究了可望取代MgO-Cr2O3(镁铬)材料的环境友好型MgO-ZrO2(镁锆)材料.通过回转炉模拟RH炉的环境,利用回转抗渣法对比两种材料的抗侵蚀效果.结果表明:在钢液、炉渣和有氧条件下,Fe被氧化成FeO与Fe2O3,镁铬砖随之产生裂隙,并且Cr2O3氧化成CrO气体蒸发而导致材料结构疏松和剥落;而镁锆砖在钢液中溶解的氧活度极低,ZrO2极难流失,且它和渣中CaO快速反应形成CaZrO3致密保护层而阻止镁锆砖被侵蚀.试验的结果表明镁锆砖的使用效果优于镁铬砖,建议可试生产服役于RH炉的镁锆砖.
关键词:
镁锆材料
,
回转抗渣法
,
RH炉
,
镁铬材料
郑连营
,
王健东
,
李英
,
姜欣
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2012.02.013
为了开发玻璃窑用碱性耐火隔热产品,以镁橄榄石砂和镁砂为主原料制备了轻质镁橄榄石砖,并研究了结合剂种类(分别为MgCl2·6H20、亚硫酸盐纸浆和QH)及其加入量(质量分数分别为5％、7.5％和10％)、添加剂加入量(质量分数分别为2％、3％、4％和5％)、造孔剂菱镁矿加入量(质量分数分别为10％、15％、20％、28％和36％)以及烧成温度(分别为1 300、1 350、1 400、1 450和1 500℃)对轻质镁橄榄石砖的影响.结果表明:以镁橄榄石砂为主要原料,添加36％(w)的造孔剂和4％(w)的添加剂,同时外加7.5％(w)的QH作结合剂,干燥后于1 400℃保温2h煅烧,可以生产出体积密度为1.84 g·cm-3,显气孔率为43％,耐压强度为10 MPa,热导率(800℃)为0.63 W·m-1·K-1的玻璃窑用轻质镁橄榄石砖.
关键词:
镁橄榄石砖
,
轻质材料
,
玻璃窑
尹国祥
,
潘波
,
高心魁
,
王健东
,
余占国
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.05.009
以电熔镁钙砂(粒度为5～3、3～1和≤1 mm)为骨料,电熔镁砂(≤0.074 mm)为基质,分别加入3%(w)的大鳞片石墨(≤0.149 mm)、细鳞片石墨(≤0.044 mm)、微孔化石墨(≤0.074 mm)制备了3种超低碳MgO-CaO-C砖试样,并对比了其高温强度、抗氧化性、抗热震性和抗渣侵蚀性.结果表明:(1)石墨种类对超低碳MgO-CaO-C砖的物理性能影响不大.(2) 大鳞片石墨制备的超低碳MgO-CaO-C砖的抗氧化性和抗渣侵蚀性较好,而微孔化石墨制备的试样抗热震性最好;考虑到整体性能,碳源以1.5%(w)大鳞片石墨与1.5%(w)微孔化石墨的复合形式加入最佳.
关键词:
MgO-CaO-C砖
,
石墨
,
抗热震性
,
抗渣侵蚀性能
潘波
,
尹国祥
,
张翠敏
,
王健东
,
高心魁
,
孙加林
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.05.003
将45%(w)的轻烧白云石粉用水消化后,与55%(w)的轻烧镁砂粉混合,按两种合成工艺分别制成传统镁钙砂(共磨至≤0.074 mm,湿法压球,以焦炭为燃料煅烧至1 800℃保温16 h)和优质镁钙砂(共磨至≤0.045 mm,干法压球,以重油为燃料煅烧至1 850℃保温8 h),并对两种合成后的镁钙砂进行了化学分析和扫描电镜观察.再将这两种镁钙砂按同种配比制成MgO-CaO砖用于AOD炉上,对用后残砖的杂质成分进行分析.结果表明:重油煅烧的优质镁钙砂的纯度和致密度都远好于焦炭煅烧的传统镁钙砂的,而且用优质镁钙砂制成的镁钙砖的抗渣侵蚀性要优于用传统镁钙砂制成的镁钙砖的.
关键词:
镁钙砂
,
镁钙砖
,
合成工艺
,
抗侵蚀性
潘波
,
尹国祥
,
王健东
,
高心魁
,
孙加林
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.03.003
以粒度均为5～3、3～1、≤1 mm的电熔镁砂和低钙电熔镁钙砂(w(CaO)≈20%)或高钙烧结镁钙砂(w(CaO)～50%)为骨料,鳞片石墨、电熔镁砂粉为基质,保持骨料与基质的质量比为7:3,采用加入量为30%、40%、55%、70%的低钙电熔镁钙砂或高钙烧结镁钙砂分别取代电熔镁砂骨料制备CaO含量不同的MgO-CaO-C砖,利用回转抗渣法对比了这两种砖抗CaO-SiO2渣的侵蚀性能,并对残砖进行了SEM分析.结果表明:随着两种镁钙砂含量的增加,低钙电熔料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能及挂渣性能均逐渐增强,而高钙烧结料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能却降低;在镁钙砂加入量相同的情况下,低钙电熔料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能及挂渣性能均远远好于高钙烧结料制备的MgO-CaO-C砖;MgO-CaO-C砖在CaO-SiO2渣中的蚀损主要是MgO在渣中的溶解,其溶解速度取决于镁砂及镁钙砂的致密度,MgO的晶粒粒径,镁钙砂中CaO的分布;只有当镁钙砂的致密度较高时,其抗CaO-SiO2渣侵蚀的优势才能体现出来.
关键词:
镁钙砂
,
抗渣侵蚀
,
溶解
,
致密度
潘波
,
尹国祥
,
高心魁
,
王健东
,
陈松林
,
孙加林
材料热处理学报
以轻烧镁砂粉和轻烧白云石粉为原料在不同的烧结温度下制备了MgO-CaO材料.研究了不同的烧结温度对MgO-CaO材料的显微结构及体积密度、抗水化等性能的影响.结果表明,MgO-CaO材料的主要矿相为MgO、CaO,与烧结温度无关,其合成实际上是原料中的MgO与CaO在高温下扩散至均匀以及Mgo、CaO晶粒长大的过程;MgO-CaO材料的相对密度随温度的变化呈现抛物线增长趋势,MgO-CaO材料的抗水化性能取决于CaO的分布及其晶粒的大小,烧结温度越高,CaO分布越均匀,晶粒粒径越大,抗水化性能越好;只有当烧结温度大于1830℃时,才能制备致密度高、MgO与CaO分散均匀、晶粒发育完善、抗水化性能优越的MgO-CaO材料.
关键词:
MgO-CaO材料
,
烧结温度
,
扩散
,
CaO分布
,
抗水化性能
潘波
,
尹国祥
,
王健东
,
高心魁
,
孙加林
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.01.009
分别以30%(w)的烧结镁钙砂A、烧结镁钙砂B、电熔镁钙砂3种镁钙砂原料与62%(w)的电熔镁砂、8%(w)的鳞片石墨制备了3种CaO质量分数均为6%的MgO-CaO-C砖.利用回转抗渣法对比了3种MgO-CaO-C砖抗CaO-SiO2渣的侵蚀性能,并对残砖进行了SEM分析.结果表明:(1)Mgo-CaO-C砖抗CaO-SiO2渣侵蚀的能力与镁钙砂的致密度成正比,电熔镁钙砂抗渣侵蚀性能及挂渣性能皆优于烧结镁钙砂.(2)镁钙砂的CaO的分布影响Mgo-CaO-C砖的抗渣性能:电熔镁钙砂的CaO形成连续相而将MgO与渣隔离开来,更有利于抗CaO-SiO2渣侵蚀;烧结镁钙砂的CaO分布不均匀,会导致Mgo-CaO砂的不均匀熔损,进而加速渣对其侵蚀.
关键词:
镁钙砂
,
抗渣性
,
致密度
,
CaO分布
陈松林
,
孙加林
,
熊小勇
,
薛文东
,
王健东
,
潘波
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.06.005
为取代RH炉用镁铬材料,以电熔镁砂为主原料,分别加入单斜锆、脱硅锆、单斜锆与脱硅锆的混合粉、锆英石制备了ZrO2质量分数分别为15%和20%的镁锆砖,并利用静态坩埚法对比研究了镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性.结果表明:对于Al2O3含量高且碱度(CaO/SiO2比)大的RH炉渣,镁锆砖抗侵蚀性能优于镁铬砖的;镁锆砖的侵蚀机理是砖中的ZrO2与渣中的CaO迅速反应,形成高熔点物相CaZrO3,能堵塞砖中的孔隙而形成致密保护层,从而阻止钢渣对镁锆砖的进一步侵蚀;而镁铬砖的侵蚀机理是渣中的Al2O3、Fe2O3等R3+和镁铬尖晶石中Cr3+交换,渣与砖反应生成的镁铝尖晶石和镁铁尖晶石使得材料变性,同时由于体积效应使镁铬材料鼓胀开裂,从而导致镁铬砖的严重侵蚀.
关键词:
镁锆砖
,
镁铬砖
,
RH炉渣
,
侵蚀机理
