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浅谈镁铬砖的粉化现象及原因

发布时间:2016-07-01 09:16 文章来自:http://www.zztynh.com/ 作者:天阳耐火
镁铬砖在使用过程中,伴随Ca2SiO4(C2S)相变,会发生体积膨胀,导致镁铬砖粉化现象发生。日本的研究人员用不同的原料制备镁铬砖,使用不同组成的渣和不同处理温度进行侵蚀试验,目的是研究导致耐火砖粉化的条件和原因。

原料为:电熔镁铬砂、烧结镁砂、铬矿砂等。按照配比混合,在100MPa的压力下制成耐火砖试样,干燥后经1850℃ 6h热处理。

利用两种渣(C/S=1和2.4)和试样进行旋转侵蚀试验,1800℃ 8h,试样后观察有粉化现象;利用试样旋转侵蚀试验时,进行急冷急热(1800~650℃)反复5次,渣的C/S=2.4,试验后观察有无粉化现象发生;将电熔镁铬砂、烧结镁砂熟料以及铬矿砂原料分别制成试样,进行旋转侵蚀试验(1800℃ 8h),渣的C/S=3.3,试验后有无粉化现象发生;利用新材料制成耐火砖试样进行旋转侵蚀试验,渣的C/S=3.3,试验后观察有无粉化现象。利用BSE、SEM观察侵蚀试验后试样的显微结构和进行局部元素分析。

结果显示:
1、不同C/S的渣侵蚀试验后,观察到高C/S的渣(C/S=2.4),试样粉化,低C/S的渣(C/S=1.0),未观察到试样粉化;对于粉化试样,含有烧结镁砂的试样粉化程度比其他试样低;对于加入不同铬矿,含有铬矿B的试样粉化比较严重。
2、急冷急热试验结束后观察到试样有裂纹,但是没有粉化,侵蚀量非常小,未粉化是因为在缓慢冷却时C2S发生从β相向γ相转变;急冷时,未发生C2S相变,从而材料结构没有破坏,也观察不到粉化。
3、单一原料制成的砖样侵蚀试验结果显示:烧结镁砂以及铬矿砂尽管有裂纹出现,但没有粉化,侵蚀深度很小。
4、添加烧结镁砂A,降低了粉化和侵蚀程度,增加其含量,粉化程度进一步降低;与C4相比,加入硼酸的试样C5,粉化程度降低;同时使用铬矿砂和电熔镁砂也能降低粉化程度和侵蚀程度,因为铬矿中含有SiO2,加入铬矿导致试样产生的硅酸盐减少,结果高C/S渣在侵蚀试验期间与低C/S的试样反应,造成反应带的C/S比降低。因此,可以认为,渣渗透以及相互作用导致生成的C2S减少,这是造成粉化的原因。

总之,使用含B2O3的烧结镁砂骨料(含有98%MgO)和含有一定量的SiO2的铬矿砂可以降低粉化。
镁铬砖