第19期
钢渣对氧化镁坩埚的侵蚀
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期号 : 2011 年, 第19期
内容简介

    我国钢渣的年排放量在1亿吨以上,而且每年递增。对它的处理和再利用是实现钢铁产业循环经济和环境保护的重要措施。研究钢渣的性质,一般都需要将其熔融,这就要求有好的熔化钢渣的容器。氧化镁制品由于其耐高温,耐酸碱,并且对熔渣的侵蚀有一定的抵抗作用,所以被广泛用做熔化钢渣的容器。河北联合大学的研究人员研究了钢渣对氧化镁坩埚的侵蚀情况。
    高纯氧化镁坩埚的主要成分是MgO,含量在99%以上,主晶相为方镁石,熔点在2 700 ℃左右,最高使用温度为2 000 ℃,气孔率1.0%,体积密度在3.3~3.5 g·cm-3。钢渣的化学成分见表1。试验选用的氧化镁坩埚尺寸为Φ60 mm×40 mm,壁厚为5 mm。预先称好钢渣25 g放入氧化镁坩埚中,将试样连同坩埚一起放入实验炉内。试验条件分别为:升温速度5 ℃·min-1,最高温度1 600 ℃保温0.5 h;升温速度10 ℃·min-1,最高温度1 600 ℃保温1 h。
表1 钢渣化学组成(w)/%


SiO2

CaO

MgO

Al2O3

TiO2

MnO

TFe

FeO

mFe

S

V2O5

P

12.77

46.81

7.88

1.55

0.72

1.41

17.67

8.13

1.72

0.043

0.12

0.38

    结果发现,升温速度不同,保温时间相同,钢渣对氧化镁坩埚的侵蚀程度是不一样的。这说明,升温速率对坩埚的侵蚀有一定影响。升温速度相同,保温的间不同,钢渣对氧化镁坩埚的侵蚀程度也是不同的。保温时间越长,钢渣对氧化镁坩埚的侵蚀程度越严重。渣对氧化镁坩埚的侵蚀主要可以归结为两点。一是钢渣的MgO没有达到其饱和溶解度,可以继续吸收坩埚的MgO。二是钢渣中的低熔点组分渗透到坩埚中,与其结合生成不同的固溶体。针对这两点,设计了解决方案。首先是针对钢渣的组分作调整,尽量使其达到MgO的饱和溶解度;其次是控制升温速度和保温时间。经过试验,这种方法能够有效控制气淬钢渣对氧化镁坩埚的侵蚀。

(摘编自《河北理工大学学报》2011,№2)

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