第8期
电磁场对MgO-C质耐火材料抗熔渣侵蚀性的影响
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期号 : 2011 年, 第8期
内容简介

    在炼钢过程中对钢进行非接触性旋转搅拌、分离、流速及形状控制时用到的电磁场,熔渣与耐火材料的界面反应都不可避免地受到电磁场的作用。武汉科技大学的研究人员选择MgO-C材质研究了电磁场对耐火材料抗熔渣侵蚀性能的影响。
    试验采用MgO-C(C 14%)和m(CaO)/m(SiO2)=0.8的转炉渣。MgO-C砖经200 ℃热处理24 h后将其切割成70 mm×70 mm×70 mm的正方体,在中间钻出φ6 mm×55 mm的圆孔,制成坩埚试样。将MgO-C砖切割成20 mm×30 mm×100 mm的条状试样。
    将100 g的钢和50 g的炉渣放入坩埚试样中,在埋碳还原气氛的电阻炉中经1 600 ℃热处理3 h后进行抗渣侵蚀实验。电磁场环境下MgO-C耐火材料的抗渣侵蚀试验是把条状试样镶嵌在21 WGJL0.025-100-2.5 P型真空感应炉内衬中,将200 g炉渣和6 kg钢放入其中,在0.1 MPa氩气气氛下经1 600 ℃热处理3 h。
    试验后,用XRD和SEM分析发现,无论有无电磁场作用,MgO-C耐火材料渣蚀后,渣线部分都有尖晶石和低熔相生成。电磁场环境下生成的低熔相主要为钙镁橄榄石(CaMgSiO4,CMS)和镁橄榄石(Mg2SiO4,MS),而在无电磁场作用时低熔相主要为钙铝黄长石(Ca2Al2SiO7,C2A2S)和钙镁黄长石(Ca2MgSi2O7,C2MS2)。
    电磁场环境下渣线部位有明显的渗透层存在,由于电磁场导致渣的渗透性提高,使得渣中金属氧化物在渗透过程中与碳发生还原反应形成金属,分布于渗透层中。无电磁场时,耐火材料中没有明显的渗透层,渣中的金属氧化物与MgO-C耐火材料仅在界面处发生反应,金属更多地集中于界面处。
    在电磁场作用下熔解到渣中的MgO吸收Fe2O3形成了MgFeO4尖晶石。此外,还存在MgAl2O4;而无电磁场作用下,熔渣中的 Al2O3与熔解到渣中的MgO形成了较多的MgAl2O4,分散在熔渣中。电磁场作用使渣对MgO-C耐火材料的侵蚀性增强。      (摘编自《硅酸盐学报》2011,№3)

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