Cr2O3对MgOAl2O3系浇注料性能的影响

３２％，Ｃｒ２０３ ２．５％～４．Ｏ％。
１．３实验方法 为了考察氧化铬的引入方式及加入量对材料
性能的影响，分别设计了Ａ系列和Ｂ系列两组试 样，其中Ａ系列试样以工业氧化铬的形式引入 ｃｋ０，，Ｂ系列则以合成原料——镁铬尖晶石的形式 引入ｃｒ。Ｏ，。两组试样中的ｃｒ２０，含量均为Ｏ（空白 试样）、１％、２％、４％、６％。浇注料经１５５０℃３ ｈ烧 成后测量其物理性能。
～１１７
２张三华。牛振勇，钢包渣线用Ｍ９０一尖晶石一ｃｋ０，挠注料的研 制．耐火材料，１９∞，３３（３）：１５０～１５２
３宋君祥，黄剑钢．氧化铬对超低水泥剐玉质浇注料性能的影响 耐火材料，１９９０，２４（３）：２１～２３
４什菲芳，赛叔菊ｃｋＯ，对矾土一尖晶石耐火材料抗渣性的影响 耐火材料，１９９５，２９（５）：２６６～２７０
２１０酬Ｈｕｏ㈣／耐火材料２００３／４
万方数据
另外，ｃｒ：０，的引入方式有氧化铬细粉…、铬精矿”ｏ
和铬矿”１等多种，由于它们的化学组成不同，也会 给浇注料的抗渣性能带来不同的影响。本工作就 钢包渣线用Ｍｇｏ基碱性浇注料中氧化铬的引人方 式及引入量进行了研究。
１ 实验过程
１．１原料的选择 ＭｇＯ基碱性浇注料一般由镁砂和（或）尖晶石、
刚玉（或矾土熟料）细粉组成。考虑到在使用过程 中矾ｊｔ或刚玉能够吸收熔渣中的ｃａ０生成ｃ也，尖 晶石能够捕捉熔渣中的Ｆｅ０、ＭｎＯ形成围溶体，从 而使材料致密度提高，使渗透的熔渣粘度增大，提 高材料的抗渣性能。因此，骨料的选择以矾士熟料
为主，刚玉为辅。同时，为了克服铝一尖晶石浇注 料易龟裂剥落的缺点，基质料的选取以高档镁砂和 刚玉细粉为主，以期通过在使用过程中不断生成能 抑制炉渣渗透的尖晶石来强化基质结构，延长材料 的整体使用寿命。另外，考虑到不同品位的矾土熟 料抗碱性渣侵蚀的能力不同，本研究选用特级商铝 矾士￣熟料配合刚玉颗粒作为浇注料的骨料。 １．２配料组成的确定
抗渣试验结果表明，ｃｒ，Ｏ，加入量≥１％时，对 试样抗渣侵蚀性的改善效果就比较明显了；当加入 量≥４％时，虽然试样的抗渣侵蚀性较好，但熔渣渗 透比较严重。因此，综合考虑各种因素后认为，以 工业氧化铬的方式引入ｃｒ２０。比较好，而且ｃｒ：ｏ， 的引入量宜控制在２％一４％之间。 ２．３分析
由ＭｇＯ—Ａｌ：Ｏ。一ｃｒ：０，系统相图可知，内于 ＡＩ：０３与Ｃｒ２０３，以及ＭｇＡｌ２ ０。和Ｍｇｃｒ２０。均能够形 成连续固溶体，所以，在Ｍ９０一Ｍ醴ｌ。ｏ。系统中，或 在Ａｌ。０，一ＭｇＡｌ：０。系统中加入ｃｒ：０，，其始熔温度 都有所提高。该图还表明，靠近ＭｇＡｌ：Ｏ。尖晶石相 区的液相线和固相线温度高出邻近区域约ｉｏｏ。Ｃ。 另外，由于镁铝（铬）复合尖晶石Ｍ９０（Ａｌ，Ｃｒ）：０。 在高碱度熔渣中的溶解度远比ＭｇＯ－Ａｌ：０，尖晶石 的小，且ｃｒ：Ｏ，固溶到镁铝尖晶石中形成含铬的复
开发篱瘟璃
ＭｆＨＵＯ ＣＡｆＬｆＡＯ／耐火材料２００３．３７ｆ ４ Ｊ ２０８—２１０
Байду номын сангаас
Ｃｒ２ ０，对ＭｇＯ—Ａｌ：０。系浇注料性能的影响
口 刘缙 廖桂华 张新爱 李柳生
洛阳工业高等专科学校洛阳４７１００３
摘要研究了氧化铬的引入方式及引入量对钢 包渣线用ＭｇＯ—Ａｌ。Ｏ，系浇注料性能的影响。结果 表明．以工业氧化铬方式引入ｃｒ２０３比以镁铬尖晶 石方式引入ｃｒ：Ｏ，对材料的热震稳定性更有利， ｃｒ２０３的引入量控制在２％一４％时，材料的抗渣性 可以得到显著改善。 关键词铝镁质浇注料，氧化铬，抗热震性，抗渣 性，钢包
２０ｆ册
ＤｅｖｅＩｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｃｅ ｒａｍｉｃ ｆｏｒ ｈｅａｔ ｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ／Ｓｏｎｇ ｘｉｗｅｎ，Ｈｕ Ｄｉｎｇｊｕｎ，ｃｈｅｎ Ｙｉｓｈｅｎｇ、酎 ａ，／／Ｎａｊｈｕｏ Ｃａ川ａｏ．一２００３，３７（４）：２０３
Ｕｓｈｇ ｂａｕ×；ｔｅ，ｃＩａｙ，ｍｕ…ｌｅ ａｓ ｍａｍ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａＩ，ａｎｄ ａｄ酬ｎｇ ｓｏｍｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｓ…Ｊｍａｎｌｔｅ，ａｎｄａｌｕｓｉｔｅ ａｎｄ ｋｙａｎｌｔｅ，ｈｏｎｅｙ— ｃｏｍｂ ｃｅｒａｍｌｃ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ｅ×ｔｒｕｓｌｏｎ ｍｅｔｈＯｄ丁ｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｆ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａＩ ｃｈａｎｇｅｓ呐ｆｈｅ ｐｒＯｃｅｓｓ ０ｆ ｓｉｎｔｅｒ｜ｎｇ ｗｅｒｅ ａｎａｆｖｚｅｄ ｂｙ ＤＴＡ／丁Ｇ Ｔｈｅ ＸＲＤ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｍ ｃｒｙｓｔａ…ｎｅ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｒａｍｉｃ ｉｓ ｍｕｆ｛ｉｔｅ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｈｏｎｅｙｃｏｍｂ ｃｅｒａｍｉｃ，Ｅ）（ｔｒｕｓｉｏｎ ｆｏｒｍｍｇ，Ｍｕｌ｛ｉｔｅ，Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｏｒ ＡｕｔｈＯｒ’ｓ ａｄｄ ｒｅｓｓ：ＢａＯｔＯｕ ＵｎＩｖｅｒｓｉｔｙ Ｏｆ ｒｏｎ＆ｓｔｅｅｌ ＴｅｃｈｎｏｌＯｇｙ，ＢａｏｔＯｕ ０１４０１０，Ｃｈｉｎａ
ｐＨｃｍｉ蚰Ｅｎｅ。日ｃｏｎｖｅＢ啪８ｎｄＭａｎａ班ｍｅｎｔ，２００１，（４）：１９】９—１９３５ ２须藤，多Ⅲ蜂窝型蓄热式燃烧系统的开发与应用工业炉，
１９９９，２１（２）：５０—５３ ３林彬荫等编著蓝晶石、红柱石、硅线石北京：冶金工业出版社，ｌ蚰８
４郭海珠，余森实用耐火原料手册北京：中国建村丁业圳扳社，
音量１４ ７０ｌＯ．６７“７２１５ ９１ １ ８５ ５ ２９ ０ ００２ ０．７２ １＿∞
鬻刘缙：男，１９６４年生，讲师。 收稿日期．２００２—１２—２３
编辑：黄卫国
２０８ Ｎ～Ｈｕｏ ｃ＾Ｉｕ＾０／耐火材料２００３／４
万方数据
２ 结果与讨论
２ １ ｃｒ２０，对烧后线变化、体积密度、显气孔率及 抗热艇性的影响
ｄ乱苫＼掣尊轾端
１６０
１４０
罡１２０ 三
嚣Ⅲｏ 警８０
６０
４０
４５
誉４０
蒌３５ 鬈３０ 莲２５
牲 壤２０
？ ｇ
ｕ 口０
一＼ 型 稍 稚 蛙
氧化铬的引入越／％
图１氧化铬对烧后线变化率、显气孔率、体积密度的影响
氧化话的日ｌ入疆／％
图２氧化铬对强度及热震后强度保持率的影响 ２．２ ｃｒ：Ｏ，对抗渣性的影响
抗折强度、耐压强度、显气孔率、体积密度、烧成线 变化的测定分别按有关国家标准进行。抗渣性采用静 态坩埚法：坩埚试样装４０ ｇ武钢二炼钢的转炉终渣 （其化学组成如表１所示），在１５５０℃下保温３ ｈ。
表ｌ遵样的化学组成（ｗ）
成分ｓｉ０２ Ｆ电Ｏ，ｃｑＯ Ｍ加 Ｆｅ０ Ａ１２０１ ｓ
Ｐ
％ ＭｎＯ Ｒ２ｌ＇
５窦叔菊，甘菲芳．ｃｋｑ对方镁石一尖晶石耐火材料抗碴性的影 响．耐火材料，１９９４．２８（４）：１８９—１９２
６陈肇艇ｃｑ０３在耐火材料中的行为耐火材料，１９９０，２４（２）：”
～４３
Ｅ什ｅｃｔ Ｏｆ ｃｈｒＯｍｉａ ｏｎ ｐｒＯｐｅｎｉｅｓ Ｏｆｍａｇｎｅｓｉａ ａｌｕｍｉｎａ ｃａｓｔａｂＩｅ／Ｌｉｕ Ｊｉｎ，ＬｉａＯＧｕｉｈｕａ，Ｚｈａｎｇ Ｘｉｎ’ａＩ，ｅｆａ∥／ Ｎａ－ｈｕｏ Ｃａ川ａｏ．一２００３，３７（４）：２０８ Ｅ仟ｅｃｔｓ ｏｆ ａｄｄｉｎｇ ｗａｙ ａｎｄ ａｄｄｉｔｉＯｎ ０ｆ ｃｈｒＯｍｉａ Ｏｎ ｐｒｏｐｅｎｉｅｓ Ｏｆ ｍａｇｎｅｓｊａ ａｌｕｍｍａ ｃａｓｔａｂＩｅ ｆｏｒ ｓｌａｇ¨ｎｅ Ｏｆ ＩａｄＩｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄ— ｉｅｄ Ｉｔ Ｉｓ ｓｈｏｗｎ ｔｈａｔ ａｄｄｎｇ ｉｎｄｕｓⅢ引ｃｈｒｏｍｉａ ｈａｓ ｂｅｎｅｒ ｅ什ｅｃｔ ｆｏｒ ＩｍｐｒｏＶＩｎｇ ｔｈｅ ｔｈｅｆｍａｌ ｓｈｏｃｋ ｒｅｓｉｓｆａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃａｓｔａｂｌｅ ｔｈａｎ ａｄｄｍｇ ｍａｇｎｅｓｉａ ｃｈｒｏｍｉａ ｓｐＩｎｅｌ Ｔｈｅ ｓＩａｇ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ０ｆ ｔｈｅ ｃａｓｔａｂｌｅ ｌｓ ＪｍｐｒＯｖｅｄ ｒｅｍａｒｋａｂｌｙ ｂｙ ｃＯｎｔｒｏ…ｎｇ ｔｈｅ ａｄ— ｄｉ“Ｏｎ Ｏｆ Ｃ‘０，ｌｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ０ｆ ２％～４％ Ｋｅｙ ｗＯｒｄｓ：川ｕｍｉｎａ ｍａｇｎｅｓｉａ ｃａｓｔａｂ悟，ＣｈｆＯｍｊａ，Ｔｈｅｒｍａｌ ｓｈＯｃｋ ｒｅｓ｛ｓｌａｎｃｅ，Ｓｌａｇ ｒｅｓ俘ｔａｎｃｅ，Ｌ且ｄ忙 Ａｕｔｈｏｒ’ｓ ａｄｄｒｅｓｓ：Ｌｕｏｙａｎｇ ＴｅｃｈｎｏＩｏｇｙ Ｃｏｌｌｅｇｅ，ＬｕＯｙａｎｇ ４７１呻３，Ｃｈｍａ
２００３／４ 耐火材料／删ＨＩＪ０渊ｕ＾０ ２０９
万方数据
合尖晶石固溶体【Ｍｇｏ（Ａｌ，ｃｒ）。Ｏ，］时，将使镁铝尖 晶石ＭｇＡｌ：ｏ。的晶格常数变大，吸收渣中氧化铁的 能力增强。因此，在基质中添加ｃｒ。０，可有效降低 熔渣对浇注料的侵蚀，提高材料的抗渣性。另外， 由氧化铬与硅酸盐熔体粘度的关系”１可知，加入 ｃｒ＇０，将显著提高炉渣的粘度。因此，在满线料组成 中引入一定量的ｃｒ２０，有利于改善材料的抗渣性。
３ 结论
在铝镁质浇注料中，以工业ｃｒ２０，方式引入 ｃｒ。Ｏ，比以镁铬尖晶石方式引人ｃｒ。０，对材料的抗 热震性更有利，而浇注料的其他性能则是后者较 好；当ｃｒ。０，的引人量为２％～４％时，浇注料的抗
渣性得到显著改善。
参考文献
１ Ｎ山学们Ｈ Ｄｅｖ山ｐ…ＩⅢ０ｎｄｌ帅陀ｈｃ‘吖㈨ｎｇｆｏｒ ｓｔｅｅｌ㈨ｅ ８１８９ Ｉｌｎｅ．３７‘ＴｎＩｅｍｍｍ—Ｒｅ‰ｌ‘ｑ Ｃｏｌｌｏｑｕ沛，Ａａｃｈ帅，１９９４ ｌｌＯ
舀｜幽ｉ４审岛｛、世＊龆离拙社％剐帮毒＃出Ｐ当ｐ蜘％渤ｇ筇出—州年兽ｆ兽＃蝽蝽翰当＊当Ｆ鼢鼍｝口岛Ｆ毒≠出确ｔ断砖＃当群岛“铅如脚砖≠龆￥帮，谛‰蝴
（上接２０４页） 出成型法制备了高温工业炉窑蓄热式换热器用莫 来石质蜂窝陶瓷。
（２）烧成过程中，从室温到６００℃温度范围内 升温速度的控制是决定材料烧成合格率的关键因 素，选择的升温速度为０．８℃·ｍｉｎ。
钢包渣线是钢包损毁最严重的部位之一，制约 了钢包寿命的提高。国内外对钢包渣线用浇注料 的研究很多…，但应用效果并不十分理想。近年 来，Ｍｇ（）基碱性浇注料已成为钢包渣线部位用浇注 料的研究热点，但其抗渣性能仍不如镁炭砖。在此 基础上，有的研究在Ｍ舶一尖晶石浇注料中引入 ｃｒ２０，来提高其抗渣性”ｏ，使其各项性能都得到了 提高。但随着ｃｒ：Ｏ，引人量的增加，一方面，浇注料 成型时的流动性变差，加水量要增大；另一方面，浇 注料高温处理时的膨胀增大，抗渣渗透性能恶化。
（３）经ｘＲＤ分析表明，材料经１４５０℃烧成后， 主晶相为莫来石。
（４）该蜂窝陶瓷材料具有良好的性能，其中抗 热震次数为１３，常温耐压强度为６１ ＭＰａ，荷重软化
开始温度为１５４０℃，耐火度为１７９０。Ｃ。已满足蓄 热式换热器的要求。
参考文献 １ ｎａｍｍｅ Ｍ Ｌｏｗ Ｎ咻ｃｏｍｂｌ】ｎｉｏｌｌ ｔｃｃｈｎｄｏ甜ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｋ。叩唧ｔｕｗⅡｐ＿
考虑到配料中不可避免地会引人少量的ｓ峨，
因此，为了使配料组成处于ＭｇＯ—Ａｌ：ｏ，一ｓｉＯ：三 元系统相图中的Ｍ—ＭＡ—Ｍ：ｓ子系统中，以保证：浇 注料的高温使用性能以及对高碱度渣的抗侵蚀性， 必须使配料中Ｍｇｏ的含量≥３０％（质量分数，ＩＦ 同），Ａｌ：０，的古量≥５５％。因此，本研究将渣线浇 注料的组成确定为：Ａｌ，０３ ５５％一６５％，Ｍｇｏ ３０％一
由图１～图２可见，未引入ｃｒ２０，的浇注料试 样（宅白试样）烧成后呈现微小收缩，而无论采用何 种方式引入ｃｒ：Ｏ，后，试样的烧后线变化均表现为 膨胀，且随着ｃｒ：Ｏ，含量的增多，膨胀量亦随之增 大。但比较而言，加人工业氧化铬（Ａ系列试样）引 起的烧成膨胀更大一些。相应地，Ａ系列试样的显 气孔率也稍大些，体积密度稍微小些，但耐压强度 和抗折强度在Ｃｒ２０，含量≤４％时差别不大。而就 试样经ｌ０００℃≠水冷１次后的抗折强度保持率而 言，则是Ａ系列的高于Ｂ系列的，说明以工业氧化 铬方式；１人ｃｒ２０，比以镁铬尖晶石方式引人ｃｒ２０， 对材料的抗热震性更有利。事实上，当ｃｒ２０，含量≥ ２％后，Ｂ系列的抗热震性还不如空白试样的好。