第16期
添加剂LaCrO3对MgO-CaO质耐火材料抗水化性能的影响
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期号 : 2011 年, 第16期
内容简介

    MgO-CaO质耐火材料是一种优良的碱性耐火材料,能起到净化钢液的作用,特别适用于冶炼纯净钢、低碳钢和超低碳钢的需要。但是高CaO含量的耐火材料中游离的CaO易水化,因此解决CaO水化技术一直在探索。现阶段常用的抗水化技术主要有高温烧结法、表面处理法及添加剂法三种。在添加剂方面,以往的研究大多只选取一种单一的氧化物或几种单一氧化物混合作为添加剂,而济南大学材料科学与工程学院的研究人员采用La2O3与Cr2O3反应形成的LaCrO3为添加剂,并以CaO含量为50%的合成料为试验对象,研究了LaCrO3的添加量及烧结温度对MgO-CaO质材料的抗水化能力以及结晶特性的影响,并对LaCrO3的最佳掺量做了进一步的分析。
    试验所用原料为分析纯化学试剂,主要有CaO、MgO、LaCrO3,分别粉磨至粒度小于74 μm。将MgO与CaO以1∶1比例混合,然后分别加入0.6%、0.8%、1%、1.5%、2%、3%的LaCrO3,经球磨机混合均匀,在150 MPa的压力下压制成φ36 mm×10 mm的圆饼状试样。将试样于110 ℃干燥箱中保温干燥后置入高温炉内,分别于1 500、1 530及1 550 ℃保温3 h条件下煅烧。
    经水化试验后可以看出,当LaCrO3加入量为1%时,试样水化增重率最小,仅为0.183%。当添加量大于1%时,随着加入量的增加,试样水化率呈上升趋势,烧成温度对烧结体的水化增重率的影响并不显著;当添加量超过2%时物料的水化率有所下降。这说明LaCrO3能明显降低试样的水化增重率,其中LaCrO3加入量为1%,烧成温度为1 550 ℃时效果最佳。
    从添加1% LaCrO3试样烧结体的断面显微结构及成分分析得出,当加入LaCrO3后,断面密实度提高。这说明LaCrO3促进了MgO-CaO混合物的烧结,MgO小晶粒存在于CaO大晶粒周围且不均匀分布。这种结构形式对于MgO-CaO质材料的抗水化性能具有积极的作用。
    另外,从添加1%LaCrO3烧结试样的XRD图谱可以看出,在高温作用下,LaCrO3中的Cr2O3与CaO生成了CaO•Cr2O3,从而促进了烧结,同时它还包裹在CaO晶粒上,减少了CaO与水接触的机会,进一步提高了烧结体的抗水化作用。 (摘编自《建材耐火技术》2011,№2)

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