爐外精煉用方鎂石—尖晶石質(zhì)耐火材料研究.pdf

1、分類號(hào)：UDC：密級(jí)：猷虞舞垮銼夫暈碩士學(xué)位論文爐外精煉用方鎂石尖晶石質(zhì)耐火材料研究InvestigationofPericlasespinelRefractoriesforSecondaryRefining何俊鵬指導(dǎo)教師姓名：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：論文定稿日期：學(xué)位授予單位：學(xué)位授予日期：王周福教授武漢科技大學(xué)材料與冶金學(xué)院答辯委員會(huì)主席：周寧生教授評(píng)閱人：周寧生教授趙惠忠教授武漢科技大學(xué)碩士學(xué)位論文第1頁摘要為了替代鎂鉻質(zhì)耐火材料在爐外精煉

2、中的使用，本課題通過引入不同添加劑來對(duì)方鎂石尖晶石質(zhì)耐火材料進(jìn)行組成優(yōu)化和性能改善，以滿足爐外精煉用耐火材料的使用要求。為了研究稀土氧化物對(duì)方鎂石尖晶石質(zhì)耐火材料性能的影響，以不同粒度的電熔鎂砂、富鋁尖晶石細(xì)粉為主要原料，以紙漿廢液為結(jié)合劑，化學(xué)純稀土氧化物細(xì)粉為外加劑，制得含稀土氧化物的方鎂石一尖晶石質(zhì)耐火材料，對(duì)材料的燒結(jié)性能、常溫力學(xué)性能、高溫性能和抗渣性能進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明：稀土氧化物的引入都?jí)蛱岣叻芥V石尖晶石質(zhì)耐火材料的燒結(jié)性

3、能和常溫力學(xué)性能，但對(duì)高溫性能的影響各不相同，其中以添加Y203的試樣的總體效果較好，其體積密度、顯氣孔率、常溫抗折強(qiáng)度和常溫耐壓強(qiáng)度分別達(dá)到2959／cm3、184％、71MPa和715MPa；其熱震前后的抗折強(qiáng)度保持率和高溫抗折強(qiáng)度分別為777％和30MPa，荷重軟化開始溫度略有下降為1642℃，但抗渣性能提高顯著，相比于不含添加劑的試樣熔渣滲入深度降低611％。以金屬鋁粉和鎂砂為主要原料，研究了不同的鎂鋁摩爾比和不同的熱處理溫度，

4、對(duì)鋁粉直接氧化生成鎂鋁尖晶石的影響，結(jié)果表明：鎂鋁摩爾比越大，金屬鋁粉的尖晶石化程度越高，當(dāng)溫度為1400℃時(shí)，鋁粉的尖晶石化反應(yīng)基本結(jié)束。為了研究金屬鋁粉加入量對(duì)方鎂石一尖晶石質(zhì)耐火材料性能的影響，以不同粒度的電熔鎂砂和富鋁尖晶石細(xì)粉為主要原料，以金屬鋁粉為外加劑，以無水樹脂為結(jié)合劑，在600℃和1600℃下保溫3h燒成，對(duì)材料的常溫性能進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果表明：鋁粉加入量為3wt％時(shí)，試樣的常溫力學(xué)性能較好，常溫抗折強(qiáng)度和常溫耐壓強(qiáng)度分別

5、達(dá)到75MPa和920MPa。為了研究單質(zhì)硅粉、Y203細(xì)粉和Ti02細(xì)粉與金屬鋁粉的復(fù)合引入對(duì)方鎂石尖晶石質(zhì)耐火材料性能的影響，以不同粒度的電熔鎂砂、富鋁尖晶石細(xì)粉為主要原料，以無水樹脂為結(jié)合劑，在引入3wt％金屬鋁粉的基礎(chǔ)上，分別添加1wt％的Y203、1wt％Ti02和1wt％單質(zhì)硅粉制成方鎂石一尖晶石質(zhì)耐火材料試樣，在600。C和1600。C下分別保溫3h燒成，對(duì)材料的燒結(jié)性能、常溫力學(xué)性能、高溫性能和抗渣性能進(jìn)行了檢測(cè)。結(jié)果表

6、明：1wt％Y203和1wt％Ti02與3wt％金屬鋁粉的復(fù)合引入促進(jìn)了試樣的燒結(jié)，提高了方鎂石一尖晶石質(zhì)耐火材料的常溫力學(xué)性能，其中復(fù)合添加3wt％金屬鋁粉和1wt％Y203的試樣的常溫抗折強(qiáng)度較高為82MPa，復(fù)合添加3wt％金屬鋁粉和1wt％Ti02的試樣常溫耐壓強(qiáng)度較高為l101MPa；同時(shí)添加金屬鋁粉和Y203的試樣高溫性能較好，其高溫抗折強(qiáng)度為435MPa，荷重軟化開始溫度高于1650。C，熱震前后的抗折保持率為811％，熔