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《西安建筑科技大学》 2008年
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不同造渣条件下钢包渣线砖侵蚀机理

刘小团  
【摘要】: MgO-C砖是一种具有良好的热震稳定性和很强的抗渣性的碱性复合材料,广泛地应用于转炉炉衬、钢包渣线部位和一些精炼炉炉衬,取得了显著的使用成效。 本课题对太钢、邯钢、武钢和舞钢四钢厂渣线MgO-C残砖和精炼终渣进行取样,对残砖和渣使用情况及理化指标进行了统计与分析。同时,采用光学显微镜、扫描电子显微镜和x—射线衍射分析等手段,对在不同造渣条件下四厂家使用后的渣线MgO-C残砖进行了显微结构观察和侵蚀机理分析,结果表明:高碱度还原性炉渣对MgO-C砖产生渗透和溶解,炉渣高温粘度小,渗透快,侵蚀严重。炉渣粘度随温度的上升成指数倍下降;粘度越低,炉渣向砖中的渗透越强。即精炼温度越高,耐火材料蚀损越快,侵蚀越严重。 显微结构分析与X—射线衍射分析表明,残砖反应层中有大量的气孔,石墨含量急剧下降,形成脱碳层。熔渣沿着基质中的孔洞和镁砂晶界向内部渗透,造成镁砂颗粒的溶解和游离。炉渣中Al_2O_3与砖体在高温下生成MA尖晶石,尖晶石的生成能对砖体起到保护作用。炉渣中Al_2O_3含量越高,砖的抗侵蚀性越好。 通过分析认为,D砖体内部侵蚀最严重,综合使用效果最差。这是因为D渣碱度高、粘度小,熔渣高温下极易渗入砖体中。渣中的MgO主要来自渣对砖的侵蚀。而D渣组成中的MgO含量最高,从而也说明D渣对砖的侵蚀严重;而C砖使用效果最好,与砖实际使用情况一致。一方面,C渣碱度低、粘度大,高温下阻止了熔渣向砖体内部的渗入,减缓了砖体的蚀损速度。另一方面,C渣中的Al_2O_3含量最高,MgO含量最低。高温下Al_2O_3与砖中的MgO反应生成MgO·Al_2O_3,MgO'Al_2O_3可吸收渣中的FeO、MnO形成固熔体,阻止熔渣的进一步渗透。再结合C砖良好的物理性能,为此该渣线砖寿命较长。 为了研究不同基质对炉渣的抗渣性,实验室选用A渣和D渣对5种不同配方的坩埚试样进行了抗渣实验。结果表明1#电熔尖晶石坩埚试样的性能指标最好。结合岩相分析知,以电熔尖晶石结合的1#坩埚试样抗侵蚀性最好,电熔尖晶石抗碱性渣侵蚀性强。在使用过程中MgO·Al_2O_3能吸收渣中的FeO、MnO形成固熔体,使熔渣粘度升高,阻止熔渣的进一步渗透;D渣对试样的侵蚀比A渣严重,这是因为D渣的碱度几乎为A渣碱度的2倍。高温下炉渣碱度高、粘度小,造成试样抗渣性降低。
【学位授予单位】:西安建筑科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TF703.6

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