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耐火磚及澆注料遇到堿侵蝕后反應性

添加時間:2020年4月17日  瀏覽次數:

有色冶煉及鍛造加熱過程中產生的堿性氧化物含鈉、鉀較多,會侵蝕高溫上的耐火磚澆注料。 但是,鈉、 鉀與各種耐火磚澆注料反應是高溫爐壁耐火材料選擇的基礎技術,為此進行了研究,并且與本公司產品的抗堿性進行了比較。堿性反應試驗條件如下:試驗溫度: 1 200℃ (試樣前端溫度) 溫度保持時間:30min 加熱速度:10℃·min-1 侵蝕劑: Na2CO3、 K2CO3、 NaCl 特級試劑侵蝕劑使用量:55g、50g、60g 試樣形狀:17mm×17mm×180mm(平面研磨機精加工后)。

一:實驗結果

1.1耐火磚

鎂鉻磚與原磚組織相比,組織變化很小。在氧化鋁質、氧化鋯質和尖晶石質試樣上發現前端有膨脹傾向,致密質黏土磚被侵蝕劑浸漬的前端部位有些熔損,也發現了膨脹的傾向。在熔損部位的背面,堿侵入2~3mm 厚,形成致密的組織。在1150℃以上,鋯石質磚熔損很大。 在1150℃以上,碳化硅質磚和碳化硅-黏土磚也發生了熔損,尤其是碳化硅質磚的熔損較大。

1.2不定形耐火材料

從約1000℃向高溫側,氧化鋁質低水泥澆注料是逐漸膨脹,膨脹傾向大于氧化鋁質磚。組織內部發生橫向龜裂,但組織仍較牢固。在1 150℃以上,黏土質低水泥澆注料中發現有些熔損,黏土質普通澆注料熔損較大。在約1200℃,高鋁質致密噴補料有若干熔損,但比黏土質低水泥澆注料和普通澆注料熔損少。在1150℃以上,碳化硅質澆注料和碳化硅質致密噴補料發生熔損,特別是碳化硅質致密噴補料的熔損較大。

二:各耐火材料的反應性

(1)剛玉磚(α-Al2O3)、氧化鋁質低水泥澆注料是以剛玉(α-Al2O3)為主體,并有少量的CaO-Al2O3 組成,這些礦物如果堿 Na2O侵入,就會產生下式所示的反應:

一般認為α-Al2O3 如果向晶體結構大的β- Al2O3變化,那么耐火材料的組織則膨脹,容易龜裂。

(2)黏土質磚和澆注料的礦物組成是莫來石(3Al2O3·2SiO2)、方晶石(SiO2)、 石英(SiO2) 等,由于 Na2O 的侵入引起下式的反應:

  

黏土質耐火材料,由于化學組成SiO2和Al2O3的含量不同,所以易引起上述那樣的反應。 由于Na2O的侵蝕,耐火材料組織生成硅酸鈉、Na2O· Al2O3 ·6SiO2 (鈉長石)和 NaAlSiO4 (斜霞石)等堿性化合物,發現有熔損和膨脹剝落損傷。 

關鍵詞:堿侵蝕   耐火磚   澆注料   
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