石英和鋯英石復(fù)合鎂鈣系材料的制備及性能研究.pdf

1、耐火材料是具備一定體積穩(wěn)定性、一定耐高溫性能和一定抗腐蝕能力的一類材料。高溫設(shè)備一般需要耐火材料作為內(nèi)襯，所以，耐火材料是高溫產(chǎn)業(yè)不可缺少的一部分。隨著冶金技術(shù)的發(fā)展，對純凈鋼、品種鋼的需求逐漸增加，連鑄比例不斷增加，爐外精煉技術(shù)日益發(fā)展，冶煉潔凈鋼的鋼包在盛放、運送鋼水的同時，還要對鋼水進行二次的精煉等等，迫使耐火材料發(fā)生變革和改進，向高級耐火材料發(fā)展。鎂鈣系耐火材料其強大的優(yōu)越性慢慢受到人們的關(guān)注，包括耐更高的溫度，抗渣侵能力良好，

2、還能凈化鋼液。在諸多氧化物耐火材料中，只有氧化鈣不僅耐高溫，而且對鋼液還有凈化作用。所以，鎂鈣系耐火材料被譽為21世紀我國耐火材料四大發(fā)展方向之一。
　　鎂鈣系耐火材料雖然具有非常多的優(yōu)良性能，但也存在一些問題，其中最主要的是游離CaO的水化問題。為了增強鎂鈣系耐火材料的抗水化性能，常見的方法有以下幾種：一是對表面進行處理的方法；二是引入添加劑；三是改變燒結(jié)工藝。目前來講，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)對鎂鈣系耐火材料抗水化性能有益的添加劑有BaO、

3、SrO、Al2O3、Fe2O3、B2O3、Y2O3、SiO2、Cr2O3、TiO2、ZrO2、CaF2、稀土氧化物及其復(fù)合物等。改善燒結(jié)工藝一般包括采用二步燒結(jié)法和高溫?zé)Y(jié)法兩種。
　　本次課題以輕燒白云石和輕燒菱鎂礦為主要原料，通過采用二步燒結(jié)法和調(diào)節(jié)鎂鈣系耐火材料中鎂鈣的比例以及引入石英和鋯英石為外加劑，研究其對試樣的致密性、抗水化性能、顯微結(jié)構(gòu)和物相組成的影響。每組試樣都在不同的溫度下燒結(jié)。以研究不同燒結(jié)溫度對材料上述性能的

4、影響。
　　研究結(jié)果表明：
　　1）鎂鈣系耐火材料中，MgO的質(zhì)量分數(shù)為60％時，試樣的致密性最好；抗水化性能與CaO的質(zhì)量分數(shù)密切相關(guān)；
　　2）添加石英對鎂鈣系材料的物相組成影響很大，隨著石英含量的增加，試樣中產(chǎn)生C3S、C2S和C3MS2，CaO相的含量逐漸減少直至消失。石英的添加量不宜過多。
　　3）引入鋯英石可以大幅度提高試樣的抗水化性能，對于不同MgO含量的試樣，最佳的添加量也不同。
　　4）提