添加物对低碳镁碳砖抗水化性能的影响
氧化铝微粉加入量对低碳镁碳砖性能的影响
１）不同温度处理后，尽管不同氧化铝微粉加入量 试样的体积密度和显气孑Ｌ率相差不大，但微粉加入量 较小（质量分数为３％、５％）的试样与空白试样Ａ０相 比，其体积密度增大，显气孔率下降；当微粉加入量较 大（质量分数≥７％）时，试样的体积密度和显气孔率 与空白试样Ａｏ的相当。
２）试样强度的变化也表现出与体积密度相近的 变化规律，除２００℃固化后强度随微粉量的增加而逐 渐增大外，烧后试样的强度随着氧化铝微粉加入量的 增加呈先增加后减小的趋势，微粉加入量（埘）为５％ 时烧后试样的抗折强度、耐压强度和高温抗折强度均 达到最大值。
表１试样的配料组成（ｔｃ，）
Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
％
按ＧＢ／Ｔ ２９９７－－２００４、ＧＢ／Ｔ ３００１－－２００７、ＧＢ／Ｔ ５０７２－－２００８分别测试试样经固化和ｌ ０００、ｌ ５００℃ 埋炭（石墨粉）热处理３ ｈ后的显气孔率、体积密度、 常温抗折强度、常温耐压强度。用三点弯曲法测量试 样在埋炭（石墨粉）条件下的高温（１ ４００℃）抗折强
鞫／ 霞 ４ ·囫残余抗折 强度
２
＋强度保持率．
＼
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莲
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０
ｌ
２３４
５
６
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９
＇．，（Ａ１２０，徽耢）／％
图２氧化铝微粉加入量对试样抗热震性（１ １００ ｏＣ＃风冷３ 次后）的影响
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ａｌｕｍｉｎａ ｍｉｃｒｏｐｏｗｄｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ Ｏｌｌ ｔｈｅｒｍａｌ ｓｈｏｃｋ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
低碳镁碳砖的应用研究
低碳镁碳砖的应用研究作者：秦宇伦来源：《科技风》2016年第22期摘要：镁砂和石墨是传统镁碳砖的主要成分。
相比其他材质的砖块，镁碳砖具有更高水平的抗热性和抗渣性。
随着我国社会成员精神文明素质水平的不断提升，生态环境可持续发展的理念逐渐深入人心。
在传统镁碳砖的基础之上，更能适应社会可持续发展理念的新型低碳镁碳砖逐渐被人们研究出来。
抗侵蚀、抗氧化的低碳镁碳砖，被更加广泛的应用在我们日常工作和学习生活中的方方面面。
关键词：低碳镁碳砖；应用；研究抗氧化和抗腐蚀的新型低碳镁碳砖更能适应现今社会，在全球范围内普遍提倡的低碳经济的发展需求。
新型低碳镁碳砖凭借其耐腐蚀和抗氧化的固有特点，被人们广泛的应用在了包钢精炼等一系列生产过程之中。
但由于我国目前对于新型低碳镁碳砖在现实生产生活中的应用，正处在并将长期处于不断学习和探索的初期发展阶段。
在低碳镁碳砖的应用过程中，不可避免的还存在一系列的弊端和问题。
一、低碳镁碳砖的应用现状新型低碳镁碳砖是在我国传统镁碳砖的研制和应用的基础上，相关专家学者经过一系列的研究和深入探索，新研制出来的一种低碳、低消耗、少污染的建筑应用材料。
相比传统有石墨和镁砂构成的镁碳砖，新型低碳镁碳砖在石墨和镁砂的构成比例上做出了一定程度的调节。
在新型低碳镁碳砖中，用大结晶状态的镁砂以及含碳量接近百分之百的天然石墨作为镁碳砖的主要制作原料。
并在镁砂和含碳量的基础上，加入适量的粉状铝和硅作为新型低碳镁碳砖的抗氧化剂。
用树脂作为低碳镁碳砖的粘着结合剂。
通过这种生产组合方式生产出来的低碳镁碳砖无论是在相应的抗氧化、抗腐蚀强度上，还是在镁碳砖的使用寿命上，都远远高于传统煤炭砖。
新型低碳镁碳砖的使用寿命甚至可以在传统镁碳砖使用寿命的基础上延长四分之一。
但在新型低碳镁碳砖的的生产应用过程之中，不可避免的也会出现一系列的弊端和问题。
热震稳定性能以及抗渣性能的普遍下降，是新型低碳镁碳砖在应用过程中最常见的问题，由于新型低碳镁碳砖中碳含量的大幅度降低。
论颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响
论颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响作者：王莹莹王聪来源：《科学与财富》2019年第09期摘要：科学技术的发展产生了对于低碳镁碳砖性能的提升的要求，这样就需要提升它的抗震性能。
想要提升低碳镁碳砖的抗热震性能，需要进行相关实验。
制作低碳镁碳砖的时候，需要用到电熔镁砂、石墨等原料，同时加入编号为PF-5405的树脂来把这些原料进行结合。
然后结合相关技术进行操作来提升性能。
本文从实际出发，对颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响进行探讨。
关键词：颗粒级配;低碳镁碳砖;抗热震性随着近些年科学技术的迅猛发展，促进了相关的超低碳冶炼技术等的快速发展，由此也产生了对于低碳镁碳砖性能的提升的要求，这样就需要提升它的抗热震性能。
对于此，有人提议利用降低镁碳砖石墨含量和往钢水中增加碳含量的方法来进行，但是这也会导致镁碳砖的性能下降。
就当前的情况来说，常见的提升抗热震性常用的研究有两个方面：树脂碳的增韧和添加金属粉末。
文章就此开展谈论。
1 试验这些数据是接下来进行样本的实际性能检测的重要依据，所以在实验的时候一定要仔细、认真，尽量避免人为失误的原因造成的数据失准的现象出现。
1.1 原料关于颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响实验会用到的原料主要有以下几种：电熔镁砂（粒度分为四个粗细范围：颗粒粗度在5mm-3mm、3mm-1mm、1mm-0.088mm、0.088mm-0mm）;石墨（由97.37%的碳、1.23%的氧化钙、0.42%的二氧化硅、0.62%的三氧化二铁组成）;铝硅合金粉（组成成分铝和硅之间的质量比例是1：11）;最后的结合剂就是代号为PF-5405的树脂。
1.2 试验过程在实际的实验过程中，应当把试验按照Andreassen连续颗粒级配理论中的要求来进行。
按照理论中所用到的公式来计算出电熔镁砂、石墨等原料的具体比例、用量等来放置原料，放入的结合剂的质量按照理论计算大致为整个用材料质量的百分之三。
另外，试验中还用到了酒精做为稀释剂，酒精的质量是结合剂的一半左右，另还要加入结合剂质量8%的乌洛托品来作为固化剂。
低熔物添加剂对镁碳砖性能的影响
低熔物添加剂对钢包用镁碳砖性能的影响闫文嘉毕振勇王崇江河南海格尔高温材料有限公司摘要以电熔镁砂、鳞片石墨为原料，通过低熔物添加剂的加入，对比分析了其对镁碳砖气孔率、体积密度、耐压、及抗渣性能性能的影响。
关键词低熔物添加剂性能影响MgO-C砖因其具有耐火度高、抗热震性优良和抗侵蚀能力强等优良特点而被广泛应用于钢铁企业，如转炉炼钢和电炉炼钢［1］。
随着对钢水质量要求的不断提高，耐火材料对钢水质量的影响越来越受到重视［2-5］。
由于钢包用耐火材料接触钢液面积大、接触时间长，特别是渣线部位，容易受到钢渣中的CaO、SiO2、Fe2O3等的化学侵蚀，在浇钢中渣线砖还要较长时间暴露于空气中，受到O2的氧化侵蚀，所以对耐火材料的性能提出更高的要求。
本试验通过检验试样的物理指标，验证低熔物添加剂对钢包渣线砖的影响。
1试验1.1 原料及配比试验采用大结晶电熔镁砂（5-3、3-1、1-0）为骨料，鳞片石墨、电熔镁砂粉为基质，金属铝做抗氧化剂，新型低熔物添加剂为钠硅化合物采用树脂结合，原料的化学组成见表1。
表1 试样的配料组成（w）试样电熔镁砂鳞片石墨金属铝粉常用添加剂试样添加剂树脂A1 83 15 2 - - 3A2 83 15 2 0.2 - 3A3 83 15 2 - 0.2 31.2 试样制备及性能检测配好的原料按照一定加入顺序及加入时间在混碾机中混合均匀，在1000T摩擦压砖机上机压成型，试样经110℃干燥6h，烘干至200℃保温12h取样化验，在1650℃下煅烧保温3h。
测定试样耐压强度、显气孔率和体积密度、烧后试样线变化率及打50mm孔做抗渣试验。
2结果与讨论2.1 试样线变化率对比分析图1所示为三种试样线变化率，从图中看出，三种试样线变化率差别不大，该新型添加剂未引起产品收缩现象，相较于A1、A2两种试样的膨胀系数反而增大，原因可能是添加剂中Si含量偏高所致。
图1 三种试样线变化率2.2 试样理化指标对比分析表二所示为三种试样理化指标情况，从表格对比发现，A2、A3试样的显气孔率较A1有所降低，耐压强度明显偏高。
颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响
273 〜275,279颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响王建栋祝洪喜2邓承继2马天飞)1)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司河南洛阳4710392)武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081摘要：为提高低碳镤碳砖的抗热震性，选用电熔镤砂、石墨和铝硅合金为原料，PF-5405热塑性酚醛树脂为结 合剂制备低碳援碳砖，并根据Andreassen连续颗粒级配理论调整电熔援砂颗粒配比，研究了 ^值（为0.3、0.4、0.5、0.6和0.7)对试样性能的影响。
结果表明：1)当g为0.4〜0.6时，生坯的密实度变化明显，且随g值增大 而提高；当g<0. 4或g>0. 6时，生坯密实度变化较小；试样强度随显气孔率减小而线性增大。
2)低碳镤碳砖 试样热震后强度保持率随g值增大而线性提高，即随粗颗粒的增多，抗热震性提高。
3)依据试样热震后产生裂 纹的SEM照片建立了微观组织结构简易模型并通过对裂纹沿颗粒边界扩展贯穿的长度和颗粒剥出所需的能量 分析得出，当粗颗粒较多时，虽然颗粒总比表面积减小，但单个粗颗粒与基质结合界面大，所需的断裂能大，因此裂纹较难扩展。
关键词：颗粒级配;低碳镤碳砖;抗热震性中图分类号:TF065 文献标识码：A 文章编号:1001 - 1935(2018)04 -0273 -03DOI ： 10. 3969/j. issn. 1001 - 1935.2018.04.008近年来，洁净钢和超低碳钢冶炼技术快速发展，提出了降低镁碳砖石墨含量以减少向钢水中增碳[1_2]。
但石墨含量降低后，必然导致镁碳砖的抗热 震性下降目前，提高低碳镁碳砖抗热震性的研 究大多集中在:1)树脂碳的增韧。
研究认为，酚醛树 脂碳化后形成脆性玻璃碳结构，通过添加纳米炭黑、碳纳米纤维、碳纳米管以及在树脂中混入一定量的沥 青焦化生成碳镶嵌结构等来增加树脂碳的韧性，能使 抗热震性提高约6%[-0]。
Al_4SiC_4的制备及其对镁碳砖抗氧化性能的影响
Al_4SiC_4的制备及其对镁碳砖抗氧化性能的影响
李亮;王世峰;陈士冰
【期刊名称】《硅酸盐通报》
【年(卷),期】2010()6
【摘要】镁碳砖中碳的氧化是影响其使用寿命的主要原因。
利用真空烧结制备的
Al4SiC4粉体作为抗氧化剂提高镁碳砖的抗氧化性。
加入Al4SiC43%~5%时,碳损失量降低50%~60%（1500℃,6h）。
Al4SiC4能还原被氧化的碳,同时将自身的
碳作为游离碳加入到镁碳砖中补充碳源。
Al4SiC4分解生成的Al2O3、SiC与MgO反应最终生成镁铝尖晶石和镁橄榄石在砖体表面形成保护层防止进一步氧化。
【总页数】5页(P1412-1416)
【关键词】Al4SiC4;抗氧化剂;镁碳砖;耐火材料
【作者】李亮;王世峰;陈士冰
【作者单位】山东轻工业学院材料科学与工程学院;玻璃与功能陶瓷加工与测试技
术山东省重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TQ175
【相关文献】
1.TiC-C复合粉体的制备及其对低碳镁碳砖抗氧化性能的影响 [J], 华旭军;朱伯铨;李雪冬;方斌祥;范正赟
2.抗氧化剂对再生铝镁碳砖抗氧化性能的影响 [J], 郑海忠;梁永和;吴芸芸;邱文冬
3.石墨含量对镁碳砖抗氧化性能的影响 [J], 陈文; 薛俊海
4.论石墨对于镁碳砖抗氧化性能的影响 [J], 许小伟;张淑玲;周甦
5.抗氧化剂对镁碳质出钢口管砖抗氧化性能影响 [J], 白晨;魏耀武;韩兵强
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金属铝粉在镁碳砖中的作用
金属铝粉在镁碳砖中的作用金属（铝粉）外观颗粒状、银灰色，常温下与空气中的氧气反应生成Al2O3，遇酸、碱、盐、水、雨、雪、空气温度大等极易发生化学反应或被氧化。
是一种化学性质活泼、易燃、易爆、易氧化的金属粉体。
金属铝粉在生产中不同的工艺可生产出的粒度形状有球形、雨滴形（非球形）、片状形。
球形铝粉、雨滴形铝粉统称为颗粒状铝粉，其活性铝含量大于98%，片状铝粉活性铝含量大于85%。
颗粒状铝粉松装密度为1～1.3，片状铝粉松装密度为0.16～0.6之间。
由于颗粒状铝粉的比重与镁砂的比重接近，粒度相近，在生产混炼中颗粒运动速度相同，混合均匀，不易显现偏析状态。
因此镁碳砖中采纳的铝粉是雨滴形铝粉或球形铝粉。
铝粉在镁碳砖中的作用：铝粉添加在镁碳砖中重要作用是抗氧化。
在镁碳砖中碳的存在是防止炉渣向砖内浸蚀，而碳本身具有易氧化的特性。
当镁碳砖中碳被氧化时，砖的抗浸蚀性大幅下降。
将加快镁碳砖的损毁，降低砖的使用寿命。
为了防止碳的氧化，加入金属铝粉来保护砖中的碳。
其反应机理如下：1、当镁碳砖加热时，砖中的活性金属铝首先与碳发生化学反应，生成高熔点的碳化物，使碳重新凝集，生成Al4C3和Al2O3。
Al4C3包熔在MgO的表面，阻拦了炉渣的渗透浸蚀。
提高了砖的抗浸蚀性、抗渣性、抗剥落性。
2、镁碳砖在高温状态下，活性金属铝氧化生成高熔物Al2O3，在金属变化成非金属的过程是一个相变过程，氧化生成的Al2O3体积膨胀，密实了砖中的气孔，加添了砖的体密度，形成了陶瓷结合体，从而提高了砖的高温抗拆。
铝粉的安全使用：镁碳砖在成形前需将各种原材料进行混炼，并加入金属铝粉。
由于金属铝粉易燃、易爆，在常温常态下空气中氧气含量正常，粉尘密度在35～301克/米，遇明火发生爆炸。
而镁碳砖在混炼中，加入的铝粉量所产生的粉尘密度在爆炸区间之内，而混炼机内空气中的含氧量是充足的，当碰到混炼机内高速运动的镁砂相互碰撞产生的火花，此时将使混炼机内的铝粉发生爆燃，造成事故。
TiO2对镁钙材料抗水化性能的影响
Ｎｏ． ２ ２０１ ０
新 世 纪 水 泥 导 报
Ｃｅ ｅ ｔ ｉ ｅ ｆ ｒＮｅ Ｅｐｏ ｈ ｍ ｎ ｄ ｏ ｗ Ｇｕ ｃ 耐 火 材 料
中 图分 类 号 ：Ｔ ４ Ｕ５
文 献 标 识 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１０ —４ ３２ １）２０ ４ —３ ０ ８０ ７（０ ００ －０ ９０
随 着新 型干 法水 泥生 产技 术 的发 展 ，预分 解 窑 的产量 由最初 的７ ０ｔ ￣ 现在 的 １ ０ ｄ ０ ｄ Ｕ ／ ００ ０ｔ ，产 量 翻 ／ 了十几倍 ，但 是 随之带来 的是窑 径增 大使 窑 内衬料
单位 热负 荷增 加 ；窑速 加快 ，使 窑 内衬料 热震 应力 增 大 ；煅 烧温 度增 高 ，窑 内衬料 易受 过热 损坏 和熔
融 ，因此 这就 需要 耐火砖 具 备更 佳 的性能 。镁 铬砖
材料抗水化性能的影响。由于二氧化钛是 以粉体形
式添加 ，如果 添加 量过 多 ，在烧 成过 程 中金属 氧化 物会 与氧 化镁 、氧 化钙 等发 生反 应生 成大 量低 共融 化合 物 ，使 耐 火 度 和抗 渣 侵 蚀 性 降 低 ；反 之 ，少 量 添 加 又难 以达 到 整体 的致密 均 匀 Ｉ；另外 由于烧 ４ １
密 ，从 而提 高 了镁钙 砂试样 的抗 水化 性能 。另外 对材 料 的烧结 温度 有一 定 的要求 ，温度 过低 ，Ｃ Ｔ Ｏ 晶 ａ ｉ
体量 少 ，不 足 以对 主 晶相形 成 包 围 ；温度 过 高 ，就 会 使形 成 的低 熔 物 Ｃ ＴＯ熔 融 ，在 降 温 的过程 中产 ａ ｉ，
结 温度 的不 同 ，材 料 问的反应 程度 亦不相 同。
图１ 、图２ 给出 了Ｃ Ｏ ０ 及Ｍ Ｏ Ｔ ２ 系相 图。 ａ ’ ｇ －ｉ ￣ Ｏ
抗氧化剂对镁碳耐火砖抗氧化性的影响
物 中 以增加 砖 的高 温强 度 。混 合 时 间 为 ３ ｍ ｎ ０ ｉ ，之
后粉 末 在 １５ ｋ ・ｍ之的均匀 压 力下 成 型 为 ５ ｍｍ ５ ０ｇｃ ０ ｘ ５ ｍｍ 的 圆柱 体 。之 后 试 样 在 ２ ０ ０ ｏ ℃下 加 热 ２ ｈ以 ４
等 人 指 出在 １ ０ ￣～ ５ ０ ２ ０Ｃ １ ５ ％含有 Ａ 的 Ｍｇ — １ ｏ Ｃ砖 的
抗 氧化 性 好 于含 Ｓ 的 Ｍｇ — ｉ Ｏ Ｃ砖 。 ‘
ｓ和 ＢＣ是 碳 质 抗 氧 化 剂 ，对 这 些 复 合 物 的 ｉ 氧 化 行 为 没 有 过 多 研 究 。许 多研 究 人 员指 出 ， 以
不 同研 究 人 员研 究 了抗 氧 化剂 的氧 化 性 。Ａ 、 ｌ
化 。除 了 固态线 型 酚醛 清漆 ，树脂粉 末 也加 到 混合
ｓ 和 Ｍｇ粉 末 由于 其 价 格 低 廉 及 良好 的保 护 作 用 ｉ
而 作 为 抗 氧 化 剂 使 用 。Ａ 是 最 常 使 用 的 抗 氧 化 ｌ
硼 为 基 质 的 抗 氧 化剂 能非 常 有 效 的抗 氧 化 。Ｗａ ｇ ｎ
等人 证 实 ＢＣ有 极 好 的抗 氧 化性 。低 熔 点 相 的形 ４ 成 。如 硼 酸镁 。通 过 填 充 开 口气 孑 并 在 砖 表 面 形 Ｌ
成 一 层 致 密 层 而提 高 了抗 氧 化 性 。因 此 阻 止 了 氧 的进 入 。Ｚ ａ ｇ等 人指 出低 熔 点相 导 致极 低 的抗 侵 ｈｎ 蚀性 ．然 而 他们 发 现 Ａ 和 ＢＣ共 同存 在 于砖 中增 ｌ ４
本 研 究 目的 是 测 定 和 比较 不 同 抗 氧 化 剂 对 镁
碳 耐火 砖 的抗 氧化性 的影 响 。
添加物对镁钙材料抗水化性能的影响
； 特别是近年来又逐渐应用于大型水
6+ ［6 － 8 ］ 。因 泥窑烧成带中以替代可产生 Cr 的镁铬砖
此， 对镁钙系材料的研究日益深入、 系统。 镁钙系耐火材料的最大缺点是容易水化。国内外 在提高 含 游 离 CaO 的 材 料 稳 定 性 方 面 做 过 很 多 工 作
［ 9 － 10 ］
1
1
试验
试验原料 Al2 O3 粉、 试验采用的 原 料 有 轻 烧 白 云 石 粉、 α-
编辑： 柴剑玲
212
NAIHUO CAILIAO / 耐火材料 2016 /3
http： / / www． nhcl． com． cn
第3 期
郭 睿， 等： 添加物对镁钙材料抗水化性能的影响
2016 年 6 月
中图分类号： TQ175． 6 文献标识码： A 文章编号： 1001 － 1935 （ 2016 ） 03 － 0212 － 05 DOI： 10． 3969 / j． issn． 1001 － 1935． 2016． 03． 013
冶金技术的发展对耐火材料质量和性能提出了 更高的要求。镁钙系耐火材料具有耐火度高， 抗碱性 渣性能强， 高温力学稳定性高， 不污染钢水
化质量增加率。 （ 4） 对部分烧后试样进行 XＲD、 SEM 和能谱分析。
2
2． 1
分析与讨论
单一添加 Fe2 O3 的影响 图 1 为单一添加不同量 Fe2 O3 的试样于 1 400 、
1 500 和 1 600 ħ 烧后的水化质量增加率。可以看出： 随着 Fe2 O3 含量的增加， 水化质量 增 加 率 呈 下 降 趋 势； 而煅烧温度对水化质量增加率的影响不明显 。
* 1989 年生， 郭睿： 女， 硕士研究生。 Email： 18539195099@ 163． com 1957 年生， 通讯作者： 孙洪巍， 男， 博士， 教授。 Email： hwsun@ zzu． edu． cn 收稿日期： 2015－12－09
铝粉粒度对镁碳砖性能的影响
第 40 卷第 5 期 2012 年10 月
现代冶金
Modern Metallurgy
Vol.40 No.5 Oct.2012
铝粉粒度对镁碳砖性能的影响1
俞晓东，康伟，焦龙，郜均兵，张雪松
关键词：镁碳砖；铝粉；粒度 中图分类号：TQ175.1
引言
铝粉可以有效提高镁碳砖的抗氧化性和高温强 度，是镁碳砖最常用的抗氧化剂。因此选择合理的铝 粉粒度是很重要的。本文将探讨铝粉的粒度对镁碳砖 性能的影响。
1 试验研究
1.1 试验原料
97.5 %纯度的电熔镁砂、-194 石墨、热塑性酚 醛树脂结合剂、乌洛托品，以及 3 种不同粒度的铝粉 （见表 1）。
1550℃抗氧化试验的结果见图 2。由图 2 可知： 随着铝粉变细，脱碳层逐渐变薄，抗氧化性提高。在 实验范围内减小铝粉的粒径比增加铝粉含量对镁碳 砖抗氧化性的提高更为有效。较细的铝粉比表面积 大，抗氧化效果更好。
1600 ℃热膨胀试验的结果见图 3。由图 3 可知： 随着铝粉粒度从 31 μm 变细到 10 μm 时，镁碳砖 的热膨胀率显著下降，冷后线变化率也有所下降。铝 粉粒度从 10 μm 变细到 5 μm 时镁碳砖的热膨胀率 和冷后线变化率不再下降。镁碳砖热膨胀率的降低意 味着更好的体积稳定性，对于实际使用具有重要意 义。
4.0
L A
L B
L C
L D
试样编号
图 2 各试样抗氧化的比较
2.3
0.7
热膨胀率 冷后线变化率 2.2
0.6 2.1
热膨胀率/%
2.0
不同外加剂对氧化镁水化的影响
中图法 分类 号 ：ＴＱ１７４．７５
文 献标 识码 ： Ａ
文章 编号 ：１０００—２２７８（２０１８）０１—００８２—０４
Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ ｏｎ ｔｈｅ Ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍ ｇＯ Ｐｏｗｄｅｒｓ
ＺＨＡＮＧ Ｙａｎｇｆａｎ，ＤＵＡＮ ｈｏｎｇｊｕａｎ，ＺＨＡＮＧＨａｉｊｕｎ，ＴＩＡＮ ｌｉａｎｇ （Ｔｈｅ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｒｅｆｒａｃｔｏｒｉｅｓ ａｎｄ Ｍ ｅｔａｌｌｕｒｇｙ，Ｗ ｕｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
厅高等学 校优 秀 中青年 科技 刨新 团队计￣（Ｔ２０１６０２）；湖北 省教 育
厅科 学研究计划指导性项 目（Ｂ２０１６００１）。
通 信联系人 ：段红娟（１９８０一），女 ，副教授 。
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｄａｔｅ：２０１７—０３—１２． Ｒｅｖｉｓｅｄ ｄａｔｅ：２０１７—０５—１０． Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｎｔ ａｕｔｈｏｒ：ＤＵＡＮ Ｈｏ￣ ｕａｎ（１９８０－），缸咄 Ａｓｓｏｄａｔｅ ｐｒｏｆｅｓｓｏｒ
第 ３９卷 第 １期 ２０１８年 ２月
ＤＯＩ：１０．１３９５７￣．ｃｎｋｉ．ｔｃｘｂ．２０１８．０１．０１７
瓷李旅
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｅｒａｍｉｃｓ
Ｖ０１．３９ Ｎ０．１ Ｆｅｂ．２０１８
不 同９ｂ￣Ｊｎ剂 对 氧 化 镁 水 化 的影 响
郑扬帆 ，段红娟 ，张海军 ，田 亮
（武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室，湖北 武汉 ４３００８１）
国 内外 的研 究 人 员通过选 择 不 同的外 加 剂 ，改 变外加剂的用量 ，调节反应温度等手段控制氧化镁 的水化 ，以改善含氧化镁浇注料的流动性和凝结时 间 ，从而有助于提高浇注料的施工性能。李陇岗等
浅谈影响镁碳砖耐火材料性能的四大工艺因素
浅谈影响镁碳砖耐火材料性能的四大工艺因素镁碳砖是以高熔点碱性氧化物氧化镁（熔点2800℃）和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料作为原料，添加各种非氧化物添加剂。
用炭质结合剂结合而成的不烧炭复合耐火材料。
镁碳砖主要用于转炉、交流电弧炉、直流电弧炉的内衬，钢包的渣线等部位。
影响镁碳砖性能的工艺因素主要有原料、结合剂、添加剂等。
1国外最初生产镁碳砖时采用的是高纯烧结镁砂，随着对镁碳砖使用过程的深入研究发现，高温下有如下反应：MgO+C→Mg↑+CO↑这个反应一般在1650℃开始，到l750℃时反应加剧，这是镁碳砖使用过程中损耗的重要原因之一，也是镁碳砖在1700℃以上使用损耗明显加剧的原因。
镁砂中的杂质SiO2，Fe2O3等对上述反应有促进作用，因此，希望镁砂有较高的纯度。
电熔镁砂相对烧结镁砂来说，结晶结构更完整，对碳的还原作用也更稳定，特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出，所以镁碳砖的生产开始转向使用电熔镁砂。
考虑到碳的结合状态和结合剂的浸润性，也可以电熔镁砂烧结镁砂混合使用。
我国的镁碳砖基本上是使用电熔镁砂。
镁碳砖的使用结果表明，用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂，生产镁碳砖效果最好。
2石墨是镁碳砖中另一个基本组分。
石墨具有很好的耐火材料基本特性，主要理化指标：固定碳85％～98％，灰分13％～2％(主要成分SiO2，Al2O3等)，相对密度2．09～2．23，熔点3640K(挥发)。
由于石墨非常容易被氧化，所以长期以来没有引起人们的重视。
镁碳砖使用过程中，石墨的氧化有三种原因：(1)空气中氧对石墨的氧化；(2)渣中氧化物对石墨的氧化；(3)石墨本身所含杂质氧化物对石墨的氧化。
这些氧化物主要指SiO2和Fe2O3。
镁碳砖中杂质氧化物和石墨反应后，造成砖体结构疏松，透气性增大、强度下降，这是镁碳砖损毁的内因。
因此，生产镁碳砖大都选用纯度高、磷片结晶大的石墨。
3结合剂对镁碳砖及其他含碳耐火制品来说，作用至关重要。
Carbores P加入量对镁碳砖性能的影响
ＣａｒｂｏｒｅｓＰ加入量对镁碳砖性能的影响曾立民 卓雄 陶进湖南湘钢瑞泰科技有限公司 湖南湘潭４１１１０１摘 要：为了进一步提高镁碳砖的使用性能，在镁碳砖配料中添加质量分数分别为０、０．５％、１％、１．５％、２％和２．５％的ＣａｒｂｏｒｅｓＰ，经配料、混练、困料后，用６３０ｔ电动螺旋压力机压制成２００ｍｍ×１５０ｍｍ×１００ｍｍ的样块，于２２０℃保温１６ｈ固化后，切割成４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍ和５０ｍｍ×５０ｍｍ×５０ｍｍ试样，分别在１０００和１５００℃埋焦炭热处理３ｈ，然后检测固化及埋炭热处理后试样的显气孔率和常温耐压强度，以及固化后试样的高温抗折强度和抗氧化性，并由此优选出最佳ＣａｒｂｏｒｅｓＰ添加量的镁碳砖在某钢厂１００ｔ钢包渣线部位进行了现场使用试验。
结果表明：ＣａｒｂｏｒｅｓＰ加入量对固化试样的显气孔率和常温耐压强度影响不大，高温抗折强度随ＣａｒｂｏｒｅｓＰ加入量的增加而增大；对埋炭处理试样，添加０．５％（ｗ）ＣａｒｂｏｒｅｓＰ的试样显气孔率最低，常温耐压强度最大，抗氧化性最好。
添加０．５％（ｗ）ＣａｒｂｏｒｅｓＰ的镁碳砖应用在某钢厂１００ｔ钢包渣线部位，侵蚀速率为每炉２．１１ｍｍ，与未添加ＣａｒｂｏｒｅｓＰ的镁碳砖相比，抗侵蚀性提高了１０％。
关键词：ＣａｒｂｏｒｅｓＰ；镁碳砖；钢包；抗氧化性；高温强度中图分类号：ＴＦ１７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０１８）０５－０３７２－０３ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０１８．０５．０１３ 镁碳砖具有良好的抗热震性、抗渣性和高温强度等，广泛应用于转炉、电炉、钢包的内衬和渣线等部位［１］。
随着炼钢技术的不断进步，炉外精炼比例不断提高，对镁碳砖的使用性能提出了更高的要求：解决镁碳砖在烘烤和使用过程中的氧化问题，解决镁碳砖在使用过程中因镁砂热膨胀率过大而引起的热应力剥落，从而延长镁碳砖的使用寿命［２－３］。
复合添加Al和TiO2对低碳镁碳砖基质物相组成及性能的影响
基 质 反 应 生 成 新 相 Ｍｇ Ａ１ 。 Ｏ 和 Ｔ ｉ Ｎ或 Ｔ ｉ （ Ｃ， Ｎ） ， 使低碳镁 碳砖 的抗氧 化性 能明显提 高 ， 材 料 的 强 度 显 著 增 加； 此 外， 添 加 剂 的 复 合 引入 有 利 于 改善 单 独 引 入 Ａｌ 粉 时 镁 碳 砖 埋 炭 处理 后 易水 化 的 问题 。
基 质物 相组 成及 性 能 的影 响 。
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９ ６ ．５ ８
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０． ２ １
１ ． ２ 试样 的制备 及 其性 能测试
将 Ａ１ 粉、 Ｔ ｉ Ｏ 、 超细鳞 片石墨 、 镁 砂 细 粉 按
关键 词 ： 低碳镁碳砖 ； 添加剂 ； Ｔｉ Ｎ； Ｔｉ （ Ｃ， Ｎ） ； 镁 铝 尖 晶石
中图分类号 ： ＴＢ ３ ３ ２
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ ０ ０ ４ ５ — ０ ５
镁 碳砖 具 有 良好 的热 震 稳 定 性 和 抗 渣性 ， 广
片石 墨 （ 粒 度 小 于０ ． ０ １ ８ ｍｍ） ， 添 加 剂 有 Ａｌ 粉
（ （ Ａ１ ） ＞９ ９ ． ５ ） 和 Ｔｉ Ｏ２ （ （ Ｔｉ Ｏ２ ） ＞９ ９ ． ０ ） ，
泛应用于钢铁 冶金工业 ， 如转 炉、 钢 包 等 炉 衬 部
位 。由于冶 炼 洁净 钢 、 超低 碳 钢 及 节 能 降耗 的需 要， 镁碳 砖 低碳 化成 为必 然趋 势 ＿ 】 ］ 。但 是 ， 镁 碳 砖 中碳 含 量 的降低 会 使 砖 的导 热 性 能 降低 、 抗 渣 渗
镁碳砖质检员培训
混炼
A、配料工序：是重要工序。应严格按配方粒度、配比要求计量，这是最根本的要求。作为配料人员首先能识别原料，正确熟练的使用计量 工具；工作中应注意观察原料有无颜色、粒度、气味、浓度、手感等方面的变化，如有异常应立即反映。所用的所有颗粒料、粉料不能有 潮湿、结块现象，注意防雨淋、防潮。1-0以下的细粉料要双塑防潮包装。 B、混料工序：也是重要工序，因混出的泥料的成型性能直接影响砖坯质量。 加料顺序一般要求：镁砂粗颗粒、中颗粒（5-3，3-1，1-0）---酚醛树脂---石墨---镁砂细粉、添加剂。 加入颗粒料后加入结合剂低速混练一段时间，使液体树脂在颗粒上附着均匀后，开始加入石墨，通过混练使之粘在镁砂颗粒的液膜外，经 过混练挤压而将粘在镁砂颗粒外壳上的石墨压到颗粒上，并将一部分多余的树脂排挤出去。这时才能进行高速混练，否则就会使石墨浮在 料上面无法制取良好的泥料。由于石墨导热性好，热容小，而镁砂粗颗粒的热容大，所以在高速混练时所产生的摩擦热有利于润湿石墨。 只有当上述一系列操作完成后，才能加入镁砂细粉和添加剂等继续混练，当石墨、镁砂颗粒和细粉以及添加剂等已经被润湿，并且颗粒上 多余的结合剂也基本上全部排挤出来，同时镁砂颗粒外包裹的石墨也较致密地压到颗粒上时，混练才可结束。 生产镁碳砖较理想的泥料是镁砂颗粒的表面应完全均匀地被结合剂润湿，外面紧紧地挤压而包裹一层被结合剂润湿的石墨（石墨层越厚越 好）其余分散的石墨或镁砂粉等均匀地被结合剂润湿，各种添加剂及镁砂细粉都分散均匀，泥料温度适度，这就为成型提供了良好的条件。 结合剂的加入量：酚醛树脂下石墨容易结合。在混练中希望结合剂用量尽可能少，而结合剂能很均匀地扩散在镁砂颗粒表面上形成薄而均 匀的液膜。这就要求液体酚醛树脂的粘度低。但在石墨加入时又要求带有液膜的镁砂颗粒尽可能多地均匀沾上石墨，而且不允许石墨自身 结聚，因而要求液体树脂又要有一定的粘度。要使两种十分矛盾的情况协调起来，那么酚醛树脂的粘度应能满足在混练时镁砂颗粒上液膜 的酚醛树脂能将石墨颗粒表面润湿，又能在混练结束后镁砂颗粒表面尽可能地形成很薄的液膜层，否则液膜厚了，经过碳化后会留下气孔， 而且成型时也易产生层裂。由于液体酚醛树脂因温度不同，其粘度会有显著变化，因此本来粘度适当的酚醛树脂在冬季混练作业时分散得 却不均匀。 要求粗、中颗粒中不带有≤0.074mm的超细粉，其温度应在15～25℃之间，低于15℃时会使结合剂分散性不好，高于25℃时会使结合剂粘度 下降，不利于下一步粘结和润湿石墨。 加入酚醛树脂的温度应预热到40℃左右，使其用量控制在只能镁砂粗中颗粒为限，因而温度必须严格控制。 当加入达到要求的结合剂用量混炼一段时间，使液体树脂在颗粒上附着均匀后开始加入石墨，通过混炼使之粘在镁砂颗粒的液膜外。 最后加入镁砂细粉和添加剂等继续混炼。当石墨、镁砂颗粒和细粉以及添加剂等已经被润湿，多余的结合剂也基本上全部排挤出来，镁砂 外包裹的石墨也较致密地压倒石墨上时，混炼才可以结束。加入微粉后混炼10分钟泥料的堆积密度为1.32～1.34g/cm3，混炼30分钟泥料的堆 积密度为1.5 g/cm3.
石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响_李心慰
第31卷第4期硅酸盐通报Vol．31No．42012年8月BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYAugust ，2012石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响李心慰，李志坚，曲殿利，吴锋，徐娜（辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院，鞍山114044）摘要：通过检测含有2% 14%石墨镁碳砖1400ħ的高温抗折强度、1500ħ的热膨胀系数、1000ħˑ2h 煅烧后的抗氧化性，比较低碳镁碳砖与传统镁砖的性能差异，研究了石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响。
结果表明：在有2%Al 存在的情况下，低碳镁碳砖高温抗折强度与石墨加入量无关；石墨加入量为6%时，可保证低碳镁碳砖具有较优良的抗剥落性及抗氧化性。
关键词：低碳镁碳砖；石墨；高温抗折强度；抗剥落性；抗氧化性中图分类号：O647文献标识码：A文章编号：1001-1625（2012）04-0961-03Effect of Graphite Addition on Performance of Low-carbon MgO-C BrickLI Xin-wei ，LI Zhi-jian ，QU Dian-li ，WU Feng ，XU Na（School of High temperature Materials and Magnesite Resources Engineering ，University of Science and Technology Liaoning ，Anshan 114044，China ）Abstract ：2% 14%graphite added in MgO-C brick ，across inspecting HMOR at 1400ħ，coefficient of thermal expansion at 1500ħ，antioxidant after calcined at 1000ħˑ2h ，compare different performance between Low-carbon MgO-C brick and tradition MgO-C brick ，study the effect of graphite addition on Low-carbon MgO-C brick＇s performance．It showed that ：Al is 2%，HMOR of MgO-C brick has no relation on addition of graphite ，graphite is 6%，low-carbon MgO-C brick has fine spalling resistance and antioxidant．Key words ：low-carbon MgO-C brick ；graphite ；HMOR ；spalling resistance ；antioxidant基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAB06B00）；辽宁省镁资源与镁质材料工程研究中心资助项目（2011）作者简介：李心慰（1980-），女，博士研究生，讲师．主要从事冶金新技术用耐火材料方面的研究．通讯作者：李志坚．E-mail ：askj5212086@163．com 1引言镁碳砖由于其优异的抗侵蚀性及热震稳定性，广泛应用做炼钢炉衬材料。
燃烧合成含碳化硼复合粉及对低碳镁碳耐火材料性能的影响
燃烧合成含碳化硼复合粉及对低碳镁碳耐火材料性能的影响燃烧合成含碳化硼复合粉及对低碳镁碳耐火材料性能的影响概述低碳镁碳耐火材料是一种常用的高温耐火材料，广泛应用于冶金、化工、建筑等领域。
为了提高其性能，研究人员开始探索添加不同的添加剂。
本文将介绍一种新型添加剂——燃烧合成含碳化硼复合粉对低碳镁碳材料性能的影响。
1. 概述燃烧合成含碳化硼复合粉燃烧合成含碳化硼复合粉是一种由含碳化硼原料经燃烧反应合成的粉末材料。
碳化硼具有高熔点、高硬度和良好的热稳定性等特性，因此被广泛应用于高温材料领域。
将碳化硼与其他添加剂复合，可以进一步改善材料的性能。
2. 燃烧合成含碳化硼复合粉的制备燃烧合成含碳化硼复合粉的制备一般采用固态燃烧反应方法。
首先将碳化硼和其他添加剂按一定比例混合，形成混合粉末。
然后，在适当的反应条件下，利用燃烧反应使混合粉末中的原料发生反应生成含碳化硼复合粉。
制备过程中，需要控制反应温度、燃烧速率等参数，以获得优质的含碳化硼复合粉。
3. 燃烧合成含碳化硼复合粉对低碳镁碳材料性能的影响添加燃烧合成含碳化硼复合粉可以显著改善低碳镁碳材料的性能。
首先，含碳化硼的加入提高了材料的耐火性能。
碳化硼具有高熔点和良好的抗热冲击性，可以有效防止材料在高温下发生熔化或破裂。
其次，碳化硼的硬度较高，可以增加材料的抗磨损性和耐磨性。
此外，含碳化硼的复合粉还可以提高材料的尺寸稳定性和热震稳定性，使其在高温条件下有更好的稳定性。
4. 燃烧合成含碳化硼复合粉对低碳镁碳材料的制备工艺影响燃烧合成含碳化硼复合粉的添加会对低碳镁碳材料的制备工艺产生一定影响。
首先，由于含碳化硼的硬度较高，制备过程中需要采取合适的研磨方法和时间，以确保粉末颗粒均匀分散。
其次，燃烧合成含碳化硼复合粉的添加需要调整热处理工艺，以保证材料在高温下反应与转化的效果。
5. 结语燃烧合成含碳化硼复合粉作为一种新型的添加剂，对低碳镁碳材料的性能有着显著的改善作用。
通过合理的制备工艺和适当的添加量，可以得到性能更优的低碳镁碳耐火材料。
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China Metallurgy Vol.19,No.11November 2009Fe 2O 3微粉添加对MgO 2C aO 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Fe 2O 3微粉的方法,研究了Fe 2O 3微粉对MgO 2CaO 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Fe 2O 3微粉可以有效地促进MgO 2CaO 系耐火材料的烧结,抑制其水化速度。
当Fe 2O 3的添加量在0～3%时,随着Fe 2O 3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Fe 2O 3为1%处出现极值。
当Fe 2O 3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Fe 2O 3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:MgO 2CaO 系耐火材料;烧结性能;抗水化;Fe 2O 3微粉中图分类号:TU541 文献标识码:A 文章编号:100629356(2009)1120015204E ffect of Fe 2O 3Addition on Properties of Sintering andH ydration R esistance of MgO 2C aO R efractoriesSUN Y ong 1, MA Bei 2yue 1, SUN Shuo 1, YU Jing 2kun 1, L IU Xiang 2peng 2(1.School of Materials and Metallurgy ,Northeastern University ,Shenyang 110004,Liaoning ,China ;2.Metallurgy Design Institute of Jilin Province Co.,Ltd.,Changchun 130022,Jilin ,China )Abstract :By adding fine Fe 2O 3powder ,the effect of the Fe 2O 3addition on the properties of sintering and hydration resistance of 2CaO ref ractories was investigated.The results showed that the sintering property of the MgO 2CaO refractories could be promoted dramatically ,and the hydration of the MgO 2CaO ref ractories could be inhibited.When increasing the Fe 2O 3amount f rom 0to 3%,the bulk density of the MgO 2CaO ref ractories increased first and then decreased ,the apparent porosity gained a sharp decrease and then increased by contraries.They both had ex 2treme values when the Fe 2O 3addition was 1%.The bulk density and apparent porosity changed obviously when the Fe 2O 3addition was between 0.2%and 0.5%.The chalked ratio of the MgO 2CaO samples added with 1%Fe 2O 3was only 1.46%when hydrated at 60℃(relative moisture 75%)for 144h.K ey w ords :MgO 2CaO ref ractories ;sintering properties ;hydration resistance ;fine Fe 2O 3powder作者简介:孙 勇(19812),男,博士生; E 2m ail :neusy1981@ ; 修订日期:2009204220 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。
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１ ｏｏＯ
处理温度／℃
ｌ ２００
图１ 添加ｓｉ粉对试样水化质量增加率的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｓｉ ｐｏｗｄｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｉｎ—
ｃｒｅａｓｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
从图１可以看出，外加１％（加）的ｓｉ粉后，不同温
度处理后试样的水化质量增加率均比未加的试样要 小。这说明单质Ｓｉ粉对提高试样的抗水化性能有积
极作用，在１ ０００和１ ２００℃处理后，这种作用更加明 显。原因在于Ｓｉ粉加入后，与Ａｌ粉在５７７ ｏＣ时即可 形成共熔体，且由于Ａｌ的存在，使得ＳｉＣ的生成温度 由ｌ １００ ｏＣ降至７００ ｏＣ，ＳｉＣ的生成不仅降低了试样的
气孑Ｌ率，而且还能进一步发生反应，最终与ＭｇＯ反应
生成高熔点的２ＭｇＯ·ＳｉＯ：，反应式如下：
２０１０／３ 耐火材料／ＲＥｆＲＡＣＴｏ睢ｓ ２１ ５
耐火材料／ＮＡＩＨＵＯ ＣＡＩＬＩＡＯ
３ 结论
（１）添加Ｓｉ粉，反应产物填充气孔，并伴随体积 膨胀，促使试样更加致密化；高熔点物相２ＭｇＯ·ＳｉＯ： 的形成筑起了抗水化的新的保护层，从而抑制了 Ａｌ。ｃ，和ＡＩＮ的生成，有效地提高了试样的抗水化 性能。
由图４（ａ）可以看出，在空白样气孔内有大量纤
维状物质生成，且纤维状物质生成量大，细长，生长发
育较好；而图４（ｂ）添加含铁物质试样中生成的纤维 量少，长度短，且弯曲呈絮状。由能谱分析知：图４（ａ）
中纤维状物质所含元素主要有ＡＩ、Ｏ、Ｎ；图４（ｂ）中纤
维状物质所含元素为ＡＩ、Ｏ、Ｓｉ、Ｆｅ。由此推测，空白样 中有ＭＮ生成，而添加１％含铁物质的试样ｃ２中主
为此，在本工作中，固定低碳镁碳砖中Ａｌ粉质量 分数为３％，通过添加单质ｓｉ粉、含铁物质以及ｓｉ粉 与含铁物质的复合物，测定不同添加物对试样水化质 量增加率的影响，研究低碳镁碳砖抗水化性能的变化 规律，并采用ＸＲＤ分析试样的物相组成，采用扫描电 镜观察试样的显微结构。
１ 试验
１．１试验过程 采用粒度为３—１、≤１和≤０．０８８ ｍｍ的电熔镁
处理后，添加含铁物质的各试样水化质量增加率均小
于未加入含铁物质试样的，且外加量为ｌ％（埘）的试
样ｃ２水化质量增加率更小。由此说明，添加含铁物
质可以改善镁碳砖的抗水化性能，其中，外加１％（埘）
时试样抗水化性能最好。
第３期
胡开艳，等：添加物对低碳镁碳砖抗水化性能的影响
２０１０年６月
综上所述，在单质Ｓｉ粉添加量相同的情况下，适 量加入含铁物质可以提高低碳镁碳砖的抗水化性能， 尤其在１ ０００℃时，这种作用最为显著。其中，含铁 物质外加量为ｌ％（埘）的试样抗水化性能最为优越， 而过量含铁物质的加入会使试样的抗水化性能有所
（２）采用Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｘ’ｐｅｒｔ ｐｈｏ ＭＰＤ型ｘ一射线衍射 仪对抗水化试验前后粉碎试样的物相组成的变化进 行分析。
（３）采用ＰＨＩＵＰＳＸＤ０ ＴＭＰ型扫描电子显微镜 观察埋炭处理后试样的断口形貌，配以能谱仪分析物 相组成。
学湖北省自然科学基金重点项目资助（ＺＲＺ０３２１）。 胡开艳：女，１９８５年生，硕士研究生ｏ Ｅ—ｍａｉｌ：ｋａｉｙａｎｈｕ＠１６３．ＣＯＩＩＩ 收稿日期：２００９．．－０９－２４
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２鲥。）
Ｃｏ）试样Ｃ２
图５试样Ａ１和Ｃ２经１ ２００℃３ ｈ埋炭处理后的ＸＲＤ图谱 Ｆｉｇ．５ ＸＲＤ ｐａｔＩｅｒｎｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ Ａ１ ａｎｄ Ｃ２ ｃａｒｂｏｎ－ｅｍｂｅ－
ｄｅｄ ａｔ １ ２００℃ｆｏｒ ３ ｈ
万方数据
明显提高。然而，过少或过量含铁物质的加入反而使
试样的抗水化性能恶劣。
含铁物质在高温下会与Ｃ发生反应，其生成物
ＣＯ进一步与ＡＩＮ反应，抑制了Ａ１Ｎ在砖中生成，从而
＾’‘
Ｚ １４ ＮＡＩＨＵＯ ＣＡＩＬＩＡＯ／耐火材料２０］０／３
万方数据
２０１０年第４４卷
ｌ
１
荤·
冒 囊囹 ８１ ℃ ｌ Ｏ。 ｌ Ｏ＇
萋 霪 鋈 霾 冀 霎
可提高试样抗水化性能。此外，含铁物质高温分解可
提高试样内部氧分压，加速金属Ａｌ的氧化，阻止其与 Ｃ、Ｎ：反应形成Ａｌ。Ｃ３、ＡＩＮ，且含铁物质在高温下供 氧，氧元素可部分固溶到ＡＩＮ中而改变其晶体结构。 这种在结构上的变化可能有助于控制Ａｌ与Ｈ：Ｏ的反
应，阻碍水分子的进一步向内扩散ｂ］，提高材料的抗 水化性能。 ２．３复合添加Ｓｉ粉和含铁物质的影响
由图３可知，经８００ ｏＣ ３ ｈ埋炭处理后，只有外 加１％（彬）含铁物质的试样Ｃ２的水化质量增加率比
未添加含铁物质的试样Ａ２的略低，而试样Ｃｌ、ｃ３、ｃ４
水化质量增加率均高于试样Ａ２的。从而看出，在
８００℃３ ｈ埋炭烧成后，外加１％（埘）含铁物质的试样
的抗水化性能稍强。 由图３还可知，经ｌ ０００℃３ ｈ、ｌ ２００℃３ ｈ埋炭
随着钢铁工业的发展及洁净钢生产工艺的要求， 具有低热导率且不使钢液增碳的低碳镁碳砖成为耐 火材料领域研究的热点之一。Ｃ在镁碳砖中的作用 主要是提高其抗渣侵蚀性能¨］，添加抗氧化剂金属 Ａｌ能阻止Ｃ的氧化并提高低碳镁碳砖的高温强 度【２ Ｊ。然而，金属甜在高温下会与Ｃ、Ｎ：反应，生成 的Ａｌ。Ｃ，、Ａ１Ｎ易水化，该过程有较大的体积膨胀，且 伴随有气体产生，导致砖产生开裂而损坏。例如，在 潮湿条件下，Ａｌ。Ｃ，会与水蒸气发生反应，产生大的体 积膨胀，引起砖的开裂，从而影响其使用寿命。更有 研究表明：含Ａｌ。Ｃ，的耐火材料在较低温度或常温 下，会与水反应生成Ａｌ（ＯＨ），和ＣＨ。而造成砖的 损坏‘３ｌ。
抗水化的新的保护层，提高了砖的抗水化能力。 ２．２添加含铁物质的影响
图２示出了添加含铁物质的试样分别在８００、
１ ０００以及１ ２００℃处理后水化质量增加率的变化。 由图２可以看出，试样中含铁物质的外加量为
ｌ％（ｔｌＪ）时，其在８００、ｌ ０００以及１ ２００ ｏＣ处理后的水 化质量增加率较空白样均显著降低，其抗水化性能有
１ ２００＂１２ ３ ｈ埋炭烧成。
表１试样组成（埘）
Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
％
１．２性能测试 （１）将试样置于高压釜中，升温至１２７℃后，保持
压力为０．１５ ＭＰａ，保压时间为３ ｈ。当保压结束后， 立即将高压釜内的压力降到常压，待高压釜冷却后将 试样取出，观察试样外形尺寸变化、产生龟裂和剥落 的情况；通过测量水化试验前后耐火材料试样的质量 变化，计算出试样的质量增加率，进而对耐火材料的 抗水化性能进行评价。
２０１０年６月 第４４卷第３期
ｅ饭Ｈ苎鼎恕
添加物对低志 鲁慧峰
武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地湖北武汉４３００８１
摘要 为了避免金属Ａｌ粉在高温下与Ｃ、Ｎ：的反应产物ＡＩＮ和ＡＪ。Ｃ，的水化导致砖的开裂，研究了外加单质 Ｓｉ粉１％（Ｗ）和含铁物质分别为０．５％、１％、１．５％、２％（们）时对低碳镁碳砖抗水化性能的影响，并采用ＸＲＤ及 扫描电镜进行了研究。结果表明：分另－ｌ添加ｓｉ粉和含铁物质时，均能促使试样致密化，有效地提高试样的抗水 化性能，其中以外加ｌ％（叫）含铁物质的试样水化质量增加率最低，抗水化性能最好；当Ｓｉ粉和含铁物质复合添 加时，可更显著地降低试样的水化质量增加率，试样抗水化性能更优异。 关键词低碳镁碳砖，铝粉，添加物，抗水化性
下降。 ２．４试样的显微结构及物相分析
图４为空白样与外加ｌ％（似）含铁物质的试样 Ｃ２在１ ２００℃３ ｈ埋炭处理后断口的ＳＥＭ照片及相 关区域的能谱图。
图４试样在１ ２００℃３ ｈ埋炭处理后的ＳＥＭ照片及能谱分析
Ｆｉｇ．４ ＳＥＭ ｉｍａｇｅｓ ａｎｄ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ Ａ１ ａｎｄ Ｃ２ ｃａｒｂｏｎ－ｅｍｂｅｄｅｄ ａｔ ｌ ２００℃ｆｏｒ ３ ｈ
２０１０年第４４卷
上降低试样的水化质量增加率，试样抗水化性能更优 异；其中，以Ｓｉ粉和含铁物质外加量均为１％（Ｗ）的 试样抗水化性最好。
参考文献
［１］彭小艳，李林，彭达岩，等．低碳镁炭砖及其研究进展［Ｊ］．耐火材 料，２００３，３７（６）：３５５—３５７，３６３．
［２］ 柏平舟，译．金属粉末在含碳耐火材料中应用的进一步研究［Ｊ］． 国外耐火材料，１９９０（６）：５７—６１．
图３示出了添加ｌ％Ｓｉ粉和不同量含铁物质的试 样分别在８００、１ ０００以及１ ２００℃处理后的水化质量 增加率的变化。
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８
６
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Ｃ１
Ｃ２
Ｃ３
Ｃ４
试样编号
图３复合添加ｓｉ粉和含铁物质对试样水化质量增加率的影响
Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｓｉ ｐｏｗｄｅｒ ａｎｄ ｉｒｏｎ－ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ ｏｎ ｈｙ－ ｄｒａｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
Ｓｉ（ｓ）＋２Ｃ０（ｇ）一ＳｉＣ（ｓ）＋Ｃ０２（ｇ）， ＳｉＣ（ｓ）＋２Ｃ０（ｇ）一Ｓｉ０２（ｓ）＋３Ｃ（ｇ）， Ｓｉ０２（ｓ）＋２ＭｇＯ（ｇ）一２ＭｇＯ·Ｓｉ０２（ｓ）。
一方面，由于上述反应伴随有体积膨胀，生成的反应
产物常常堵塞通道或者充填到气孑Ｌ内，使材料的表面 层结构致密化，从而降低了水蒸气与材料的有效接触 面积，提高其抗水化性能；另一方面，上述反应形成了 新的高温物相，既提高了砖的密度和强度，又筑起了
编辑：周丽红
２０１ ０／３ 耐火材料／ＲＥＦＲ＾ｃＴＯＲＩＥｓ ２ １ ３
耐火材料／ＮＡＩＨＵＯ ＣＡＩＬＩＡＯ
２ 结果与分析
２．１添加Ｓｉ粉的影响 为避免ｓｉ粉过量带来的负面影响，将单质Ｓｉ粉