Fe_2O_3微粉添加对MgO_CaO系耐火材料烧结性能及抗水

Fe_2O_3微粉添加对MgO_CaO系耐火材料烧结性能及抗水化性能的影响

第19卷第11期　

2009年11月　　

中国冶金ChinaMetallurgy

　Vol.19,No.11

November　2009

Fe2O3微粉添加对MgO2CaO系耐火材料烧结性能及

抗水化性能的影响

孙　勇1,　马北越1,　孙　朔1,　于景坤1,　刘翔鹏2

(1.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳110004;2.吉林省冶金设计院有限责任公司,吉林长春130022)

摘　要:通过添加Fe2O3微粉的方法,研究了Fe2O3微粉对MgO2CaO系耐火材料烧结性能和抗水化性能的影响。试验结果表明,添加Fe2O3微粉可以有效地促进MgO2CaO系耐火材料的烧结,抑制其水化速度。当Fe2O3的添加量在0～3%时,随着Fe2O3添加量的增加,耐火材料试样的体积密度先增加后减小,显气孔率则先减小后增加,且两者均在Fe2O3为1%处出现极值。当Fe2O3的添加量在012%～015%的范围时,耐火材料试样的显气孔率和体积密度变化最明显。当Fe2O3添加量为1%时,将试样在温度为60℃、相对湿度为75%的条件下水化144h后,其粉化率仅为1146%。

关键词:MgO2CaO系耐火材料;烧结性能;抗水化;Fe2O3微粉

中图分类号:TU541　　文献标识码:A　　文章编号:100629356(2009)1120015204

EffectofFe2O3AdditiononPropertiesofHydrationResistanceof2CRSUNYong1,　MABei2yue1,1,2Xiang2peng2

(1.SchoolofMaterials,110004,Liaoning,China;

2.,Ltd.,Changchun130022,Jilin,China)

Abstract:Byfine2O3powder,theeffectoftheFe2O3additiononthepropertiesofsinteringandhydrationresistanceof2CaOrefractorieswasinvestigated.TheresultsshowedthatthesinteringpropertyoftheMgO2CaOrefractoriescouldbepromoteddramatically,andthehydrationoftheMgO2CaOrefractoriescouldbeinhibited.WhenincreasingtheFe2O3amountfrom0to3%,thebulkdensityoftheMgO2CaOrefractoriesincreasedfirstandthendecreased,theapparentporositygainedasharpdecreaseandthenincreasedbycontraries.Theybothhadex2tremevalueswhentheFe2O3additionwas1%.ThebulkdensityandapparentporositychangedobviouslywhentheFe2O3additionwasbetween0.2%and0.5%.ThechalkedratiooftheMgO2CaOsamplesaddedwith1%Fe2O3wasonly1.46%whenhydratedat60℃(relativemoisture75%)for144h.

Keywords:MgO2CaOrefractories;sinteringproperties;hydrationresistance;fineFe2O3powder

　　近年来,随着洁净钢冶炼技术的发展,耐火材料研究已经逐渐将其重点转向功能性耐火材料。功能性耐火材料不但要求其具有良好的抗渣渗透和侵蚀性能,同时还要求其具有净化钢水的作用。由于CaO具有很低的氧分压,在钢水中的溶解度极小,

为了提高MgO2CaO系耐火材料的抗水化性能,目前主要采取以下方法[5～8]:①利用耐水化物质包裹在材料的表面;②使CaO晶粒形成比较稳定的大颗粒;③将CaO转变成为耐水化性好的矿相;④提高材料的致密度,减少材料与水接触的机会。本研究采用添加Fe2O3微粉的方法,以促进MgO2CaO系耐火材料的烧结及晶粒长大,同时在CaO晶粒周围形成液相保护膜,以进一步提高其抗水化性能。

是一种可以有效避免钢水发生二次氧化的氧化物,另外与MgO共存时还具有良好的脱硫、脱磷作用。因此,研究开发MgO2CaO系耐火材料对于洁净钢、不锈钢以及合金钢等高级钢种的冶炼具有重要意义。然而,由于MgO2CaO系耐火材料中游离的CaO容易水化,会使耐火材料产生龟裂和脱落等现

1　试验

1.1　试验用原料

象,给生产和使用带来了很大困难[1～4]。本试验采用工业竖窑烧制的白云石为主要原

作者简介:孙　勇(19812),男,博士生;　　E2mail:neusy1981@;　　修订日期:2009204220