铜冶炼PS转炉风口区镁铬砖侵蚀机理的探究

为提高铜冶炼PS转炉风口区镁铬质耐火砖的使用寿命,对PS转炉风口区的镁铬残砖进行理化性能分析、化学成分分析和显微形貌分析,探究铜锍、粗铜和炉渣对镁铬砖的侵蚀机理,得出以下结论:铜锍和粗铜在以开口气孔、晶界及微裂纹为主要途径的渗透过程中造成镁铬砖的侵蚀,而炉内SO_(2)/SO_(3)气氛引起的结构疏松以及生产中因热震形成的裂纹,又加剧了铜锍和粗铜的继续渗透,从而引起镁铬砖的结构剥落和热剥落,这是导致风口区镁铬砖损坏的主要原因;炉渣渗透到镁铬砖后,与方镁石固溶体发生化学反应,导致方镁石溶解于硅铁系炉渣中,而镁铬砖中的铬精矿具有良好的抗渣性。因此,一方面,在选择耐火材料时应综合考虑其化学成分、结构致密性和抗热震性;另一方面,在实际生产中应通过均衡生产减少因温度剧烈波动而造成的热震作用,改变炉渣成分以减弱炉渣与耐火砖中方镁石的反应。

铜熔渣对不同型号镁铬砖的侵蚀特性研究

结合扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线显微分析仪、X射线光电子能谱(XPS)及Factsage热力学模拟计算,考察了铜熔渣碱度对镁铬砖的侵蚀影响。结果显示:铜熔渣熔炼过程中会渗透进炉砖小孔,与三氧化二铬反应生成六价铬酸盐侵蚀炉砖;镁铬砖侵蚀速率随铜熔渣碱度的增加而降低;镁铬砖含铬增加及配入添加剂A可降低铜渣对镁铬砖侵蚀。

复合结合剂加入量对镁铬砖物理性能的影响

在直接结合镁铬砖中分别加入不同含量的黄糊精与一定比例的浓缩纸浆混合而成复合结合剂。在相同的制作工艺下,研究这些不同含量复合结合剂对直接结合镁铬砖的物理性能影响。结果表明:在直接结合镁铬砖基质中加入1.5%含量的复合结合剂,与加入2.5%含量、2%含量的复合结合剂以及加入单一的结合剂相比,对直接结合镁铬砖的物理性能影响较好,可以提高直接结合镁铬砖的成型效率和坯体强度。

镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性对比

为取代RH炉用镁铬材料,以电熔镁砂为主原料,分别加入单斜锆、脱硅锆、单斜锆与脱硅锆的混合粉、锆英石制备了ZrO2质量分数分别为15%和20%的镁锆砖,并利用静态坩埚法对比研究了镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性。结果表明:对于Al2O3含量高且碱度(CaO/SiO2比)大的RH炉渣,镁锆砖抗侵蚀性能优于镁铬砖的;镁锆砖的侵蚀机理是砖中的ZrO2与渣中的CaO迅速反应,形成高熔点物相CaZrO3,能堵塞砖中的孔隙而形成致密保护层,从而阻止钢渣对镁锆砖的进一步侵蚀;而镁铬砖的侵蚀机理是渣中的Al2O3、Fe2O3等R3+和镁铬尖晶石中Cr3+交换,渣与砖反应生成的镁铝尖晶石和镁铁尖晶石使得材料变性,同时由于体积效应使镁铬材料鼓胀开裂,从而导致镁铬砖的严重侵蚀。

RH炉浸渍管用镁铬砖的损毁行为分析

利用化学分析、X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜及压汞仪等方法对武钢RH精炼炉浸渍管用后镁铬残砖进行了分析,旨在找出镁铬砖的损毁行为。结果表明:残砖粘渣且存有裂纹。残砖渗透、侵蚀层主要有低熔点的钙铝黄长石和铁及其氧化物;在渗透、侵蚀层与原砖层之间存在由FeO和镁铝尖晶石组成的约40μm厚的致密过度层。镁铬砖的损毁主要包括2部分,前期主要是砖体气孔率高、气孔直径大造成的熔渣及钢水渗透,后期是渗透的熔渣及钢水加剧砖体的溶蚀及热剥落;因此改善镁铬砖的气孔特性将会成为减缓其损毁的重要途径。

炼铜诺兰达炉用镁铬砖损毁机理的探讨

简要介绍了诺兰达炉用耐火材料的现状,并以风口区使用后的镁铬残砖为试样,采用化学分析、SEM和EDAX等手段对其侵蚀机理进行了分析研究。结果表明:铜渣对镁铬耐火材料的侵蚀,在工作面以熔蚀为主;在砖体内部主要以锍渗透为主。锍渗透的主要途径为开口气孔、晶界及微裂纹。

铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣蚀损的模拟研究

采用回转抗渣法模拟研究了试验温度、保温时间和熔渣加入量等因素对铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣侵蚀能力的影响。用SEM、EDAX及XRD等方法,对抗渣试样的显微结构和矿物组成进行了分析研究。结果表明:随着侵蚀温度的升高、保温时间的延长及炉渣加入量的增加,铝铬砖和镁铬砖的侵蚀面积增大;熔渣渗入铝铬砖后,形成铁铝尖晶石和铁铬尖晶石保护层,阻止了熔渣的侵蚀;三种耐火材料抗艾萨炉炉渣侵蚀能力由强到弱为:铝铬砖>电熔再结合镁铬砖>直接结合镁铬砖。

废镁铬砖加入量对镁质浇注料性能的影响

将回转窑烧成带废弃直接结合镁铬砖经过处理后,制成废镁铬砖再生料,用它替代镁质浇注料中的镁砂原料。文章研究了废镁铬砖的加入量对镁质浇注料性能的影响。结果表明:经过一定工艺处理后的废镁铬砖满足掺入要求,并且随着废砖加入量的增加,试样的烘干、高温和中温耐压强度、抗折强度、体积密度均逐渐增大。实验证明加入量为37%时,其性能指标接近对照试样,并对高温烧后试样进行了SEM及XRD分析。

粗铜对镁铬砖的侵蚀

以贵溪冶炼厂PS卧式转炉 (15 0t)风口区使用后的残砖为样品 ,用化学分析、物理性能检验、EDAX和SEM等手段进行了分析研究。结果表明 :粗铜对镁铬耐火材料的侵蚀主要表现为渗透 ;粗铜渗透的主要途径为开口气孔 。

不同类型高温窑炉用镁铬砖损毁机理分析

作为优良的耐火材料,镁铬砖广泛应用于不同行业用高温窑炉,其损毁程度直接决定了高温窑炉的工作状况。不同类型高温窑炉用镁铬砖由于工作环境不同,其损毁机理存在差异。分析了RH炉、炼铜炉、水泥回转窑等典型高温窑炉用镁铬砖的损毁机理。结果表明,熔渣的化学侵蚀、温度急剧变化引起的裂纹和结构剥落是导致RH炉用镁铬砖损毁的主要原因;熔渣的化学熔蚀及熔体的渗透、炉内SO2气氛引起的结构疏松是导致炼铜炉用镁铬砖损毁的主要原因;水泥熟料液相的化学熔蚀、窑内还原性气氛引起的结构疏松及碱盐作用引起的裂纹是导致水泥窑用镁铬砖损毁的主要原因。损毁因素中,熔渣侵蚀及渗透是造成镁铬砖损坏的最关键性因素。

溶胶浸渍对镁铬砖性能的影响

采用化学法制备出的Cr(OH)_3溶胶和Mg(OH)_2-Cr(OH)_3混合溶胶分别对炼铜炉用镁铬砖进行真空浸渍。透射电子显微镜(TEM)观察发现,两种溶胶中的粒子分散均匀,均呈球形或近球形,平均粒径在50nm左右。对浸渍前后试样的理化性能和孔隙率进行了分析,结果表明:经两种溶胶浸渍后,试样的Cr_2O_3含量增加,耐压强度和体积密度略有升高,显气孔率显著下降;试样的体积中位径由浸渍前的17.45μm分别下降至浸渍后的9.56μm和12.24μm,孔径>12μm的气孔的数量由浸渍前的88.47%分别下降至浸渍后的40.65%和58.92%。SEM和EDS分析显示:两种溶胶浸渍后的试样经110℃处理后,通过镁铬砖的气孔进入并附着在气孔内壁上的纳米级的溶胶粒子均长大;而经1550℃处理后,这些粒子构成了试样的一部分。抗侵蚀试验结果表明,浸渍后试样抗炼铜转炉渣的侵蚀性比浸渍前试样的好。

添加物对RH法用镁铬砖高温挥发性和抗渣性的影响

在电熔再结合镁铬砖中分别加入 3 %的高温下比Cr2 O3稳定的添加物TiO2 、ZrO2 和Al2 O3,研究了这些添加物对其高温挥发性和抗渣性的影响。结果表明 :这些添加物可有效地抑制镁铬砖的高温挥发 ,提高制品的抗渣性。同时 ,由于减小了熔渣侵入而形成的致密层的厚度 ,使其结构剥落损毁明显减小。在实验所选用的添加物中 ,以加入α Al2

废镁铬砖细粉的加入对镁质浇注料烧结性的影响

将水泥回转窑烧成带废镁铬砖经处理后制成细粉料,用它代替镁质浇注料中的镁砂原料,研究了废镁铬砖细粉的加入对SiO2微粉结合镁质浇注料烧结性的影响。结果表明:加入适量的废镁铬砖细粉对于提高镁质浇注料的烧结程度和强度均有作用,但加入量不能太多。本实验条件下加入量为8%时,其烧结性能良好。对高温烧后试样的SEM及XRD分析可知,由于废镁铬砖细粉的加入而生成的尖晶石固溶体是促进镁质浇注料烧结、增加其结构致密性的原因。

添加物对镁铬砖性能的影响

在电熔镁铬砂的质量分数分别为50％（3～1mm）、13％（≤1mm）和37％（≤0．088mm）的镁铬砖基础配方中，分别外加2％的纯氧化铬、α-Al2O3、氧化锆、锐钛矿、α-Al2O3（1％）＋锐钛矿（1％），以3％亚硫酸纸浆废液（外加）为结合剂，混匀后在200MPa压力下成型为Ф50mm×50mm的圆柱试样和中心有Ф20mm×20mm孔洞的坩埚试样，110℃干燥箱中烘6h后，在高温隧道窑中于1800℃保温3h烧成。检测烧后试样的显气孔率，并用XRD分析试样的物相组成，用光学显微镜分析1640℃保温4h静态渣侵试验后试样的显微结构。结果表明：各种添加物的加入使镁铬砖的抗渣性和抗热震性都有所提高。添加物提高镁铬砖抗渣性的顺序为：α-Al2O3＋锐钛矿〉α-Al2O3〉氧化铬〉锐钛矿〉氧化锆；添加物在提高镁铬砖抗热震性上的顺序为：α-Al2O3＋锐钛矿〉α-Al2O3〉氧化锆〉锐钛矿〉氧化铬，其中α-Al2O3＋锐钛矿复合添加物不但使镁铬砖具有较强的抗渣性，而且抗热震性也同步提高，是提高镁铬砖性能的理想添加物。

镁铬砖在大型干法水泥回转窑烧成带的损毁

对 5 0 0 0t·d- 1干法水泥回转窑烧成带的用后直接结合镁铬砖 (LZMGe - 8A)进行了XRD、SEM和EDAX分析 ,观察了残砖显微结构的变化 ,探讨了其损毁机理。研究结果表明 :水泥熟料液相侵蚀引起砖热面的结构剥落 ;水泥原料及燃料中的钾、钠、硫、氯化合物形成的碱盐以气相和液相形式进入砖的气孔内 ,随温度波动而液化或固化 ,并与砖反应导致砖的结构脆化 ,进而发生龟裂。因此 ,降低直接结合镁铬砖的显气孔率 ,并提高抗热震性 。

冶金炉用镁铬砖污染防治及损毁机理分析

作为钢铁炉外精炼及有色金属冶炼等冶金炉用内衬材料,镁铬砖在生产和使用过程中易产生有害的含Cr^(6+)化合物,因此必须采取一定的措施防治"铬污染"。在使用过程中,熔渣与材料组分反应引起的化学侵蚀,以及温度急剧变化引起的裂纹和结构剥落是导致RH炉用镁铬砖损毁的主要原因;熔渣与材料组分反应引起的化学熔蚀,熔体渗透引起的裂纹和结构剥落及炉内SO_2气体引起的结构疏松是导致炼铜炉用镁铬砖损毁的主要原因。

浸渍镁盐对镁铬砖性能的影响

用镁盐溶液对两种不同Cr2O3含量的电熔再结合镁铬砖进行了真空浸渍处理,并对浸渍前后试样的物理性能和孔径分布进行了分析,用静态坩埚法和高压釜反应法分别对浸渍前后试样的抗渣性和抗水化性能进行了比较。结果表明:经镁盐溶液浸渍后,镁铬砖的显气孔率显著下降,体积密度增大,常温耐压强度和常温抗折强度明显增大;试样中孔径>10μm的孔容积百分率由浸盐前的84.13%下降到浸盐后的67.67%;浸渍后试样的抗水化性能显著提高,抗渣性能得到一定改善。

浸溶胶对RH炉用镁铬砖气孔特性的影响研究

研究了浸铝溶胶、锆溶胶镁铬砖的气孔特性变化及对抗渣性能的影响。结果表明:浸溶胶后镁铬砖的气孔率减小、气孔孔径分布变好,确定合适的溶胶浸渍次数为3～4次;浸溶胶会提高镁铬砖的抗渣性能,铝溶胶更能提高材料的抗渣渗透性而锆溶胶则更能改善材料的抗渣侵蚀性。

预熔精炼渣组成对RH用镁铬砖侵蚀的影响

用旋转试样法研究了不同MgO含量和碱度的精炼渣对RH用镁铬砖的侵蚀行为.结果表明,随着渣中MgO含量的增加,渣系粘度明显增大,侵蚀明显减小.碱度为1 4时,侵蚀最大.碱度为1 8时,渣系对镁铬砖的侵蚀最小.超过此值时,随着渣系碱度的增大,侵蚀量不同.

添加uf-Al_2O_3降低镁铬砖高温挥发性的研究

根据固相 -气相挥发理论 ,添加uf Al2 O3 能够有效地抑制再结合镁铬砖的高温挥发 ,保持结构稳定 ,提高砖的抗渣性和耐剥落性。uf Al2 O3的加入量以 3%为宜。