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富镁尖晶石和富铝尖晶石
双击自动滚屏 发布者:admin 发布时间:2012-3-19 阅读:2206次 【字体:
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富镁尖晶石和富铝尖晶石
1、富镁尖晶石
    微量的方镁石可以调控富镁尖晶石的性能和应用。因为MR66不含游离氧化铝,所以当MR66被加入到镁砖中不会进一步形成尖晶石,不会出现不希望的体积膨胀。镁砖中加入MR66 ,例如水泥窑用镁砖,会明显提高镁砖的抗热震性 (TSR),在世界各地它取代了铬矿的加入,解决了含铬耐火材料的有害问题。因为尖晶石比方镁石的热膨胀系数小,这导致了微裂纹的产生,阻碍了裂纹的扩展,所以提高了TSR。
    由于MR66中的微量的MgO的存在,使得富镁尖晶石不能用于含水系统(例如浇注料)。因为方镁石的水化会生成水镁石(Mg(OH) ), 它的体积改变会导致浇注件中裂纹的产生。富镁尖晶石用于水泥窑,尤其是在灰圈和烧成区部位。
2、富铝尖晶石
    富铝尖晶石在尖晶石中的比例最大,因为它被用作炼钢用耐火材料的组分。主要利用它的两个性能:热性能(例如高温强度和抗热震性的提高)和对炼钢渣的抗侵蚀性。高铝浇注料中加入高纯富铝尖晶石可以明显提高高温强度,通常使用的材料中尖晶石的质量分数为15%-30 %,相应于MgO的质量分数为4%-10% 。Franken等人报道了关于烧结尖晶石耐火材料应用的最新进展,例如在钢包上的应用,高硅(1.0% SiO )尖晶石砖的寿命比低硅(<0.1% SiO )尖晶石砖的寿命缩短了60%。这表明,材料的高性能只能寄希望于高纯的合成原材料。
    富铝尖晶石的抗渣性是最重要的一个性能,也是炼钢用耐火材料使用尖晶石的首要原因。对于富铝尖晶石,例如AR78和AR90,氧化铝含量分别为78%和90%,渗透渣的低熔点和低黏度组分如MnO和FeO复合进入尖晶石的晶体结构(或者在晶格空位,或者置换MgO)。因为渣中FeO和MnO减少,渣黏度增加,渣的渗透和侵蚀趋势就减弱。
    对于超富铝尖晶石,例如AR90, 富铝尖晶石固溶体在炼钢温度下变得不稳定,氧化铝从尖晶石中释放,氧化铝和渣中的CaO反应形成晶间相,六铝酸钙(CA )。CA熔点高,另外该反应还引起体积膨胀,导致了耐火材料表面气孔率的降低,减少了渣渗透的趋势。
    使用碱度(C/S)为2.3和0.3 的渣,在感应炉中,于1600℃下进行抗渣试验。浇注含尖晶石和不含尖晶石的耐火材料,放置在感应炉的内衬上。试验完成后,选择试样条观察渣渗透和渣侵蚀情况。可以看出,在苛刻的渣侵蚀条件下,含尖晶石耐火材料表现出超好的性能。加入尖晶石的试样在金属/渣界面上,渣渗透和渣侵蚀明显减少了。
 

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