MgO-CaO质耐火材料抗炉渣侵蚀机理试验分析,本文通过对比两种转炉渣系对不同组成的MgO-CaO质耐火材料的侵蚀,了解耐火材料在氧气转炉中的使用环境与合适选择。
以下为耐火材料厂家搜集整理的,关于MgO-CaO质耐火材料在转炉炉渣中的侵蚀试验。
1.氧气转炉炉渣介绍:
采用了两种炼钢转炉渣系:转炉一般渣与含钒、钛渣。
这两种渣系的末期渣分别取自石钢和攀钢,然后经粉碎、除去游离石灰与金属铁、细磨至小于0.1mm。初期渣是根据现场的炉渣分析数据,用化学试剂配制合成的。配好的渣混合均匀后,放入纯铁坩埚内,于1300~1400℃预熔。预熔后的渣块经粉碎并细磨至小于0.1mm。炉渣的化学组成与熔点见下表。
炉渣类别 | 炉渣编号 | 化学成分/% | 熔点/℃ | ||||||||||
CaO | SiO | FeO | Fe2O3 | MgO | MnO | Al2O3 | V2O5 | TiO2 | P2O5 | ||||
一般转炉渣 | 初期渣 | S-1 | 29.84 | 37.22 | 20.17 | 4.83 | 4.89 | 2.59 | 1.30 | – | – | – | 1180 |
末期渣 | S-2 | 50.48 | 13.22 | 12.88 | 7.03 | 6.09 | 7.66 | 1.82 | – | – | 0.93 | 1370 | |
含钒、钛转炉渣 | 初期渣 | V-1 | 33.89 | 9.78 | 24.81 | 12.44 | 3.55 | 1.52 | 3.27 | 6.36 | 4.45 | – | 1240 |
末期渣 | V-2 | 53.18 | 6.51 | 10.06 | 7.26 | 9.13 | 2.10 | 2.80 | 4.48 | 3.24 | – | 1300 |
2.耐火材料抗炉渣试验准备:
用较纯的白云石、菱镁矿与方解石为原料,合成了不同组成的MgO-CaO质耐火材料材料。
为了使试样中CaO·MgO等成分在组织结构中分布较为均匀,采用二步煅烧工艺制备熟料。即将上述原料在不同温度轻烧后,配成MgO含量不同的几种混合料,然后分别进行湿磨、混匀,干燥后压成荒坯,煅烧成熟料。MgO含量不同的熟料分别经粉碎、细磨、以相同的颗粒配比,用石蜡结合压成尺寸为φ50mm×50mm,中孔尺寸为φ25mm×25mm的坩埚,分别于1620℃、1700℃、1800℃下烧成。
烧成后的坩埚耐火材料试样在显微镜下观察,CaO、MgO的分布较为均匀,直接结合程度较高,少量C3S和C2S以团块状或孤岛状均匀分布,钙铁盐极少,基质多孔隙。
2.侵蚀实验方法:
采川吸渣荷重变形法进行实验。将相当于试样质量的6%的渣样约14~15g装入试验坩埚内,置于MoSi2炉内升温,在1550℃荷重0.1MPa(1kg/cm2)下,测定经2h的变形量。根据变形量、试样高度及空白试样的变形量与高度,试样变形率按下式计算:
试样变形率=(ε/h-ε0/h0)×100%
式中,h为渣蚀前试样高度,mm;占为渣蚀试样的变形量,mm;ho为空白试样高度,mm;ε0为空白试样的变形量,mm。
吸渣荷重变形法的优点在于,能间接地评价耐火材料吸渣损坏程度,并给予量的概念,比较直观。此外,采用此法避免了探寻盛氧化性炉渣的容器问题。
氧气转炉各部位还有用其他耐火材料,包括:镁砂、镁砖、镁碳砖、石墨、石棉板及其他耐火保温材料等。