第1期
循环利用型MgO-C砖的开发
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期号 : 2011 年, 第1期
内容简介

MgO-C砖广泛用于转炉、钢包等各种炉衬,但MgO-C砖中添加的Al成分在使用过程中发生反应,生成Al4C3和AlN,这些生成物易水化,产生体积膨胀,导致砖体崩裂。近年来,随着用后耐火材料循环利用率的提高,MgO-C砖作为可重复使用原料得到了进一步利用,但重复使用时必需去除生成物Al4C3和AlN,增加了使用成本。为此,日本品川公司开发出用后不会水化、崩裂,再利用时不用进行水化处理的抗水化循环型MgO-C砖。
  MgO-C砖抗水化性提高。减少Al4C3和AlN 的生成是抑制MgO-C砖水化反应的有效手段,当MgO-C砖体内O2分压较低时,Al4C3和AlN比较稳定,当O2分压增高时,Al4C3和AlN转为稳定的Al2O3相。因此,提高MgO-C砖体内O2分压,可大大提高MgO-C砖的抗水化性。增加MgO-C砖体内O2分压的方法就是添加Na2O,从添加Na2O的MgO-C砖与未添加Na2O的MgO-C砖在各烧成温度条件下,矿物组成变化情况来看,未添加Na2O的MgO-C砖在800~1 500 ℃时,可观察到Al4C3和AlN的生成,高于1 200 ℃时,生成MgO•Al2O3相。而添加Na2O的MgO-C砖在1 000 ℃时,发现MgO•Al2O3相的生成,没有Al4C3和AlN的出现。可见,在MgO-C砖中添加Na2O,可增加高温时砖体内的O2分压,抑制导致砖体水化、崩裂的Al4C3和AlN 的生成,提高MgO-C砖的抗水化性。
  将未添加Na2O的MgO-C砖(№1)与添加Na2O的MgO-C砖(№2)同时用于150 t钢包渣线,使用后砖体残存厚度大致相同,用后砖放置一段时间后,未添加Na2O的MgO-C砖出现水化、崩裂现象,而添加Na2O的MgO-C砖没有发生龟裂、水化。将用后№2砖回收后,粗破碎、干燥、筛分,不作水化处理直接添加到MgO-C砖中再利用。按添加比例分为№2-1、№2-2两组试样,配比见表1。
表1 试样配比(w)/%
试样 №2-1 №2-2
用后砖破碎料 50 83
电熔镁砂 42.5 10
石墨 7.5 2.5
Al 3 3
Si 1 1
Na2O 0.5 0.5
  将表1中的试样与№2干燥后的物理性能、强度、抗侵蚀性进行比较,发现试样№2-1的性能与№2大致相等,试样№2-2的气孔率略高、体密略低,强度和抗侵蚀性低于№2。经蒸压膨胀试验可知,试样重量几乎没有增加,也没有出现龟裂现象。
  可见,新开发的循环型MgO-C砖,具有良好的抗水化性能,不用作水化处理,即可循环利用。
(编译自《耐火物》2010,№12)

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