低碳鎂鈣碳磚性能的研究.pdf

1、隨著潔凈鋼、低碳鋼的需求越來(lái)越大以及倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)約型社會(huì)的前提下，傳統(tǒng)含碳耐火材料低碳化成為了趨勢(shì)。對(duì)于低碳鎂鈣碳耐火材料而言，為了保持鎂鈣碳材料的優(yōu)異性能，碳在材料中的分散均勻性、抗氧化性能顯得更加重要。此外，含游離CaO的低碳鎂鈣碳材料，也避免不了CaO水化的問(wèn)題。因此本課題主要從基質(zhì)碳源出發(fā)對(duì)材料的組成進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化、從樹(shù)脂裂解行為分析并改善了CaO吸水水化所帶來(lái)的問(wèn)題、引入抗氧化劑增強(qiáng)材料的抗氧化性能等三個(gè)方面研究:
　　

2、引入單一碳源、復(fù)合碳源以及不同含量的鱗片石墨至低碳鎂鈣碳材料中，對(duì)試樣的顯氣孔率、體積密度、常溫耐壓強(qiáng)度、常溫抗折強(qiáng)度以及常溫?zé)釋?dǎo)率進(jìn)行檢測(cè)分析，并利用SEM對(duì)各組試樣炭化后的斷口顯微形貌進(jìn)行表征。結(jié)果表明，以鱗片石墨為單一碳源的鎂鈣碳材料在炭化后，樹(shù)脂殘?zhí)磕茌^均勻的包覆在鎂鈣顆粒表面形成連續(xù)的炭網(wǎng)絡(luò)框架結(jié)構(gòu)，具有較好的使用性能;在單一碳源實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步引入了復(fù)合碳源至材料中，結(jié)果表明引入鱗片石墨及超細(xì)石墨為復(fù)合碳源的試樣，其結(jié)構(gòu)

3、致密，鱗片石墨及超細(xì)石墨粒度配合較好，均勻分散在試樣中并填充孔隙中，炭化后形成了連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)框架，性能最佳;采用不同含量鱗片石墨的鎂鈣碳試樣，其體密氣孔、抗折耐壓等性能隨著鱗片石墨含量的增加而下降。
　　為了探究升溫過(guò)程中無(wú)水酚醛樹(shù)脂的裂解與鎂鈣碳材料中CaO水化問(wèn)題的關(guān)系，對(duì)鎂鈣碳粉末試樣進(jìn)行了TG-DSC分析，并將鎂鈣碳粉末分別在390℃-550℃不同溫度下、以空氣及惰性氣氛進(jìn)行熱處理并利用XRD進(jìn)行物相表征。結(jié)果表明，鎂鈣碳試

4、樣在426-526℃時(shí)，由于CaO吸收空氣中水蒸氣以及樹(shù)脂裂解產(chǎn)生的水蒸氣導(dǎo)致CaO水化。通過(guò)提高鎂鈣碳材料熱處理起始溫度以及引入鎂鈣細(xì)粉能有效的改善因CaO吸收樹(shù)脂裂解水所帶來(lái)的性能下降的問(wèn)題，并確定適宜的熱處理起始溫度為500℃、適宜的鎂鈣細(xì)粉引入方式為預(yù)先與樹(shù)脂混合后引入，引入量為4％。
　　以SiC、B4C為抗氧化劑引入至鎂鈣碳材料中，改善試樣的抗氧化性能。結(jié)果表明，SiC的單一引入能較好的改善試樣的抗氧化性能，在1200