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水煤浆气化炉煤渣对高铬砖侵蚀的热力学模拟

赵世贤 , 蔡斌利 , 孙红刚 , 李鹏涛 , 闫双志 , 石干 , 王刚

耐火材料 doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.003

为了研究水煤浆气化炉工作过程中煤渣对高铬砖的侵蚀机制，对不同性质气化炉渣对高铬砖的侵蚀进行了热力学模拟计算。结果表明，酸性渣和碱性渣对高铬砖具有不同的侵蚀机制：酸性渣与高铬砖作用生成FeCr2 O4相，且酸性渣不溶解砖中的 Al2 O3；碱性渣与高铬砖作用后同时生成 FeCr2 O4和 MgCr2 O4相，碱性渣能够溶解高铬砖中的部分 Al2 O3，可能增加碱性渣对高铬砖的渗入深度。同时，对在酸性渣中使用后的气化炉用高铬残砖进行了显微结构和相分析，证明与热力学模拟计算结果相吻合，说明热力学模拟计算能够对气化炉渣与耐火材料的相互作用机制、化学反应、复杂的物相形成进行评价和预测。

关键词: 热力学模拟 , 气化炉 , 煤渣 , 高铬砖 , 侵蚀机制

浸入式水口渣线ZrO2-C材料的侵蚀机制

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.03.004

通过观察损毁样品的侵蚀和渗透情况,研究浇铸TRIP钢时保护渣对ZrO2-C渣线材料的侵蚀机制.ZrO2及其稳定剂CaO的侵蚀溶解是渣线材料侵蚀的决定因素.氧化是石墨损毁的主要方式,石墨在钢水里的溶解对其损毁不起重要作用.ZrO2溶解量和石墨氧化量的比值随着热面到钢水垂直距离的减少而减少.然而,与其他炼钢用碳结合耐火材料不同,在本研究的特殊情况下,石墨被保护渣浸润,它仍然充当耐火成分,但仅部分作为抗渣渗透剂.渣渗透后,ZrO2开始被侵蚀,降低了抗渣侵蚀性,然而渣中成分的气相传输可能导致CaO在未渗透区域脱溶.

关键词: 氧化锆 , 石墨 , 侵蚀机制 , 渣线

替代燃料对水泥窑用方镁石－复合尖晶石材料的侵蚀

陈树江 , 刘耀闻 , 李国华 , 张国栋 , 郝明选 , 袁林

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.03.001

为了解采用可燃性废弃物作为替代燃料煅烧水泥熟料时产生的气氛对水泥窑烧成带用方镁石－复合尖晶石砖的侵蚀情况，首先进行了化学试剂 V2 O5分别与高纯镁砂和镁铝尖晶石砂在1500℃下的反应试验；然后以高纯镁砂、高铁镁砂、铁铝尖晶石砂为原料，于1600℃烧成制备了方镁石－复合尖晶石坩埚试样，按水泥熟料、橡胶轮胎、石油焦的质量分数分别为50％、25％、25％配成侵蚀介质，采用静态坩埚法进行了替代燃料对方镁石－复合尖晶石材料的侵蚀试验（1450℃保温3 h）。利用 XRD 检测了试样的物相组成，采用 SEM观察和分析了气氛侵蚀后试样的显微形貌。结果表明：1）V2 O5与 MA 中的 MgO 反应产生刚玉相和钒酸镁，破坏了尖晶石结构，并伴随较大的体积膨胀而破坏了砖的结构。因此，在水泥窑使用替代燃料的情况下，方镁石－复合尖晶石砖中不适合加入镁铝尖晶石。2）替代燃料燃烧产生的 SO3、V2 O5等酸性气体沿着气孔和晶界向砖内扩散，在气孔和晶界处聚集，与方镁石－复合尖晶石材料中的 CaO、MgO 反应生成 Ca3（VO4）2、Mg3（VO4）2、CaSO4、MgSO4，产生体积效应，不利于材料的稳定；另外还与水泥熟料中的 C2 S 反应生成 CaSO4和低熔点相，不利于窑皮的稳定。

关键词: 方镁石-复合尖晶石砖 , 水泥窑 , 烧成带 , 水泥熟料 , 可燃性废弃物 , 侵蚀机制

Cr2O3-Al2O3砖中不同组成Cr2O3-Al2O3电熔颗粒料的抗侵蚀研究

王晗 , 兰河清 , 耿可明 , 吕世坪 , 方旭

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.06.011

首先以不同比例的铬绿和氧化铝粉电熔制得Cr2O3质量分数分别为15%、40%、50%、60%、85%、99%的6种Cr2O3-Al2O3电熔颗粒料(其编号依次为CR15、CR40、CR50、CR60、CR85和CR99),然后采用回转渣蚀法研究了此电熔颗粒料(4～1 mm)的抗侵蚀性.结果显示:电熔颗粒料的抗侵蚀性随Cr2O3含量的增加及颗粒尺寸的增大而增强;高Cr2O3含量的CR99、CR85颗粒料在渣面层被侵蚀,主要是渣中的FeO和Al2O3对颗粒料的侵蚀,FeO与骨料中的Cr2O3反应,首先形成(Fe,Cr)3O4尖晶石,再与其他物相反应形成了复合尖晶石,当FeO耗尽后,渗入到颗粒内的Al2O3开始和Cr2O3反应,在颗粒表面形成铝铬固溶体;CR60颗粒料在渣面层和渗透层都存在侵蚀,渗透层的侵蚀主要是CaO、SiO2对颗粒料中铝铬固溶体中Al2O3的熔蚀,形成钙长石、钙黄长石以及玻璃相;Cr2O3含量较低的CR50、CR40、CR15颗粒料在渗透层内的侵蚀机制和CR60颗粒料的相同.

关键词: 高铬耐火材料 , Cr2O3-Al2O3电熔颗粒料 , 回转渣蚀法 , 侵蚀机制

高炉炉缸炉底长寿技术

任嵬 , 董丽 , 李鹏 , 丛培源 , 马骁一 , 王英武 , 雷明

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2012.03.018

对高炉炉缸和炉底的侵蚀机制、合理的炉缸结构、炉缸和炉底内衬结构及其耐火材料进行了较为全面的介绍,同时建议在高炉生产过程中采取一系列措施来提高炉缸、炉底的寿命:拥有合理的死铁层深度、炉缸高度和铁口深度的炉缸结构,可为高炉高效长寿和生产的稳定顺行奠定良好基础；根据高炉顺行情况和炉缸、炉底侵蚀状态控制好生铁成分,并采取有效措施减少碱金属等有害元素在炉内的富集及对炉缸、炉底的侵蚀;在线进行压浆能有效消除炉缸砖衬间的缝隙,提高炉缸冷却系统的冷却效果,减缓炉缸砖衬的侵蚀；加含钛物料护炉可以使侵蚀严重的炉底、炉缸转危为安,显著提高高炉寿命.

关键词: 炉缸 , 炉底 , 耐火材料 , 高炉长寿 , 侵蚀机制 , 维护

LiCoO2合成过程对镁铝尖晶石陶瓷侵蚀的研究

黄宏 , 黄朝晖 , 房明浩 , 刘艳改 , 姜斌

硅酸盐通报

研究了LiCoO2合成粉体过程对镁铝尖晶石陶瓷的侵蚀,并探讨了相关侵蚀机制.研究结果显示,经历10次的LiCoO2粉体合成过程后,镁铝尖晶石陶瓷的平均被侵蚀深度仅约100μm;其侵蚀机制为:含锂化合物先于含钴化合物对镁铝尖晶石陶瓷进行侵蚀并形成LixMyOz(M=Al/Mg)化合物,含钴化合物进一步侵蚀渗透形成LixMyOx(M'=Al/Mg/Co)化合物并从LixMyOz(M=Al/Mg)化合物中析出.研究认为,用镁铝尖晶石陶瓷制备合成钴酸锂粉体用匣钵具有良好的抗侵蚀性能.

关键词: 钴酸锂合成 , 镁铝尖晶石 , 侵蚀机制

石油焦煅烧炉用后硅砖分析及其损毁机制初探

任博 , 桑绍柏 , 徐义彪 , 林正杰 , 李建涛 , 董红芹

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.02.006

为了分析石油焦煅烧炉用硅砖的损毁机制，借助 X 射线衍射仪、场发射电子扫描隧道显微镜（SEM）及能谱分析仪（EDS）等设备分析了石油焦煅烧炉用后硅砖及在模拟环境下经石油焦侵蚀后硅砖的物相组成，观察了其微观结构变化，并结合热力学分析探讨了硅砖的损毁机制。结果表明：随着温度的升高，硅砖中的 SiO2组分在还原性气氛下更容易形成 SiO 等气相物质并逸出，从而导致硅砖内部形成孔洞，破坏了硅砖的结构稳定性。石油焦煅烧炉用硅砖的损毁主要与使用温度偏高，SiO2组分持续被还原以及出现更多液相有关。

关键词: 硅砖 , 石油焦煅烧炉 , 侵蚀机制