氧化铝、铝铬、氧化铬、焦宝石添加镁质耐火材料的使用性能分析,由耐火材料厂家收集整理。
1.不同原料添加镁质浇注料对体积密度、显气孔率的影响:
分别对不同添加剂对镁质浇注料试样体积密度和显气孔率进行试验分析(经过1100℃保温24h干燥后浇注料试样体积密度影响),得出添加的不同原料均对镁质浇注料试样产生了不同程度上体积密度的增加。
经过1100℃和1500℃烧后的镁质浇注料试样中,加入氧化铝微粉的镁质浇注料试样的体积密度最高;
加入焦宝石细粉的镁质浇注料经1500℃烧后试样体积密度最小;加入铝铬渣的镁质浇注料经1100℃烧后试样体积密度最小;分析认为镁质浇注料中加入氧化铝微粉有利于原位镁铝尖晶石的生成,镁质浇注料基质中形成方镁石/镁铝尖晶石复相结构提高了烧后镁质浇注料基质的致密度。
焦宝石作为一种经过高温煅烧后的天然矿物,反应活性相对较差,加入焦宝石的烧后镁质浇注料试样体积密度相对较小。而加入氧化铬微粉的镁质浇注料经1100℃和1500℃烧后试样体积密度明显增大,说明提高煅烧温度有利于浇注料试样致密性的增大。
加入碳化硅的镁质浇注料随着煅烧温度增加,碳化硅材料的氧化作用以及氧化形成的二氧化硅均会促进镁质浇注料中高温相镁橄榄石的生成,形成镁橄榄石/镁铝尖晶石复相结构。由于碳化硅材料的氧化作用,经1500℃烧后镁质浇注料较经1100℃烧后镁质浇注料试样体积密度增大趋势相对不明显。
不同原料结合对镁质浇注料试样显气孔率的影响与不同原料结合对镁质浇注料试样体积密度的影响表现出相反的趋势。
2.不同原料添加镁质浇注料对常温耐压强度的影响:
分别为不同添加剂对镁质浇注料常温耐压强度的影响进行试验(在110℃干燥后镁质浇注料常温耐压强度的变化趋势),得出加入不同添加剂的镁质浇注料干燥后试样常温耐压强度变化不大。
加入氧化铬微粉的镁质浇注料经1100℃和1500℃烧后试样常温耐压强度最大,氧化铬微粉与浇注料基质中高纯镁砂形成镁铬尖晶石增加了镁质浇注料的直接结合程度,有利于镁质浇注料常温耐压强度的增大;
加入铝铬渣的镁质浇注料经1500℃烧后试样的常温耐压强度最小,加入焦宝石的镁质浇注料经1100℃烧后试样的常温耐压强度最小。结合镁质浇注料烧后试样体积密度和显气孔率的分析结果,焦宝石熟料反应活性较弱,不利于镁质浇
注料烧后试样常温耐压强度增大;加入碳化硅的镁质浇注料高温氧化形成的高活性二氧化硅与电熔镁砂形成稳定的镁橄榄石结合相,方镁石/镁橄榄石的复相结构提高了镁质浇注料烧后试样的常温耐压强度。
3.不同原料添加镁质浇注料对热震稳定性的影响:
分别为不同添加剂对镁质浇注料热震前后试样常温耐压强度及常温耐压强度保持率的影响进行试验。
得出加入氧化铝微粉的镁质浇注料试样热震前后常温耐压强度保持率最大,试样的热震稳定性最好:分析认为镁质浇注料中由于氧化铝加入,浇注料基质中形成方镁石/镁铝尖晶石复相结构。方镁石与镁铝尖晶石均为等轴晶系,方镁石的热膨胀系数约为镁铝尖晶石的热膨胀系数的2倍,二者差距较大,烧后浇注料试样结构中形成的微小裂纹组织可以分散烧后镁质浇注料试样由于温度变化所形成的热应力,阻止裂纹的扩展,提高浇注料试样的抗热震性。
加入碳化硅的镁质浇注料经高温氧化以及形成镁橄榄石的过程中,虽然镁质浇注料中形成了镁橄榄石/方镁石复相结构,但由于镁橄榄石属于正交晶系,属于耐热震性差的矿物,并且二者热膨胀系数相差不大,因此结构中形成微小裂纹的可能相对较小或较少,不利于提高镁质浇注料的热震稳定性,加入碳化硅的镁质浇注料的热震稳定性最差。
加入氧化铬、铝铬渣和焦宝石的镁质浇注料热震稳定性均高于未加入添加剂的0号试样的热震稳定性。分析认为加入氧化铬的镁质浇注料形成镁铬尖晶石或镁铝铬尖晶石固溶体可以提高镁质浇注料的热震稳定性,而加入铝铬渣的镁质浇注料与加入氧化铬配方试样相似,镁质浇注料中易形成镁铬尖晶石和镁铝铬尖晶石固溶体,加入焦宝石的镁质浇注料,高温条件下形成堇青石的可能性较高,形成的结构复相材料也有利于提高镁质浇注料的热震稳定性。
总结得出,在同样是实验环境下几种材质原料中,氧化铝添加镁质浇注料(即铝镁耐火浇注料)的体积密度、常温耐压强度以及抗热震稳定性等综合方面表现较好;铝铬添加镁质浇注料的显气孔率较高、体密小;氧化铬添加镁质浇注料的明显致密度增大;氧化铬、铝铬、焦宝石添加镁质浇注料的热震性都有一定的提高。