水化碳酸化处理MgO-CaO砂的工艺条件研究
镁钙砂碳酸化反应活化能与抗水化性能的研究
表面 碳酸化 改性 方 法是 镁 钙 砂 表 面 改性 防水化
其能够与镁钙砂表面 ＣＯ Ｍ Ｏ发生反应而生成一层 ａ、 ｇ
碳酸 盐 薄 膜 ， 绝 了 外 部水 分 与镁 钙 砂 内部 ＣＯ的 隔 ａ 接 触 ， 而达 到 改善镁钙 砂抗 水化 性 能 的 目的 。根 据 从
技术 中改 性效果 较 为 理想 的一 种 方 法 。其 原 理 主 要
ｃｅ ａｂ ｎ ｔｄ ｉ １ ｓｃ ｒ ｏ ａｅ ｎ ＣＯ２ａ ｄ ｗａｅ ａ ｏ ｅ ｒａ ｅ ｒｍ ９ ｔ ｒｖ ｐ ｒｄ ｃ ｅ ｄ ｆｏ ０． ５％ ｇ ｔｉ ｎ ｓ ｏ ｎ ＣＯ２ｔ ４ ｏ０． ３％ ｉ ｅ．ｈ ａｔｃｅ’ ｕ ｆ ｃ ｓ ｃｉａ ‘ ． ｔｅ ｐ ｒｉｌ ｓ ｓ ｒａ ｅ ｗａ ａ ｔｖ ｔ
ｅ ａｔｃｅ ａ ｌｏ ｂ ｅ ｅ ｔｄ．ｔｉ － ｎ ｈ ｔｉ ｐ ａ ｅ ｔａ ｔｖ ｔｏ ｎ ｒ ｆｃ ｒ ｏ ａｉｎ ｉ ｄ ｐ ｒｉｌ ｓｈ ａｓ ｅ ｎ ｔ ｓｅ ｉ ｓｆｕ ｄ ｔ ａ ｔ ａ ｐ ｒｎ ｃｉａｉｎ ｅ ｅ ｇ ｏ ａｂ ｎ ｔｏ ｎ Ｃ０２ａ ｄ ｗａｅ ａ ｏ ｓ ｓ ０ ｓ ｙ ｎ ｔ ｒｖ ｐ ｒ Ｗａ
ｅ ０ ｘｓ ｎ ｆ ＿ ｅ ａ ｏ ｎ ｃ ｅｅ ａｅ ｔ ａｂ ｎ ｔ ｎ Ｓ ｈ ｔｔｅ ａ ｔ — ｈ ｄ ａ ｉ ｔ ｆ Ｍｇ — Ｃ Ｏ ｐ ｒ ｃｅ ａ ｎ ｄ ｆｒｅ ｉ ｉ Ｅ ０ ａ ｒｖ ｐ ｒａ ｄ ａ ｃ ｌ ｒｔｄ ｉ ｃ ｒ ｏ ａｉ Ｏ ｔ ａ ｈ ｎ ｉ ｙ ｒｂ ｌ ｙ ｏ Ｏ ｔ ｗｔ ｓ ｏ ｉ ａ ａｔ ｌｓＷ ｉ。 ｉ Ｓ
ｍｅ ｎ ｆ ｈ ｐｅ ｓ ａｌ ｔｏ ｆ Ｇ ＤＴ ｅ ｈ ｉｕ Ｏ ｎ Ｏ ｎ ａｅｖ ｐ ｒ Ａ ｄ ｔ ｅｈ ｄ ａ ｉ ｔ ｆｔｅ ｃ ｒｏ ａ— ａ ｓ ｏ ｍｕ ｉ １ ｃ ｌ ｍｅｈ ｄ ｏ — Ｔ Ｇ ｔｃ ｎｑ ｅ ｉ Ｃ ２ａ ｄ Ｃ ２ ｄ ｗ ｔｒａ ． ｎ ｈ ｙ ｒｂ ｌ ｙ ｏ ａ ｂ ｎ ｔ ｎ ａ ｏ ｉ ｈ
炭化MgO-C-Al耐火材料的水化
现 象 的 原 因 。热 力 学 稳 定 性 分 析 解 释 了炭 化 Ｍｇ Ｃ Ａ 砖 和 Ａ — Ｏ— — Ｉ ｌＣ砖 在 常 温 下 暴 露 在 潮 湿 环 境 中 的水 化 和 碎 裂
这些 结果 及热数 据将用 于理解 和解释其 水化机 理 。
２ 实 验
２１ Ｍｇ Ｃ ＡＩ ． Ｏ— — 试样 的 制 备
耐 火试 样 由高 纯 海 水 镁 砂 （ ８５ 、石 墨 粉 ９ ．％）
（ ５ ，粒 度 为 ００ ５ ０６ ｍ） 以及 金 属 铝 粉 （ ９％ ．７ ～ ．ｒ ａ 纯
２ｒ ５ ｍ， 成 型 压 力 为 １０ ａ 在 １ ０【下 养 护 ａ ４ ＭＰ ， ２ｏ ＝
Ｍｇ — — １ 仍 存 在一 些 缺 点 。 Ｏ Ｃ Ａ砖
例 如 ，在 潮湿 或 湿 润 的条件 下 ，Ａ 与 水 ｌ 会 Ｃ
２ｈ ４ ，生坯 的体 积 密度在 ２８ — ．８ ・ｍ ．５ ２８ ｇ ｃ 之 间 。
Ｃ砖 中 ，但 Ａ 因 可 使 Ｍｇ Ｃ砖 拥 有 优 良的 高 温 ｌ Ｏ— 强 度 和 其 较 低 的价 格 被 广 泛 地 应 用 。尽 管 如 此 ，
００ ５ ０２ ｍｍ、＜ ．７ ｒ ．７ — ．５ ００ ５ ｍ。制 备 ３种 不 同组 成 的 ａ 试 样 ， 如 表 １所 列 。 试 样 为 圆 柱 体 ｑ２ ｍ ｂ ５ ｍ×
１ 简 介
Ｍｇ — Ｏ Ｃ砖 被认 为是 在 炼 钢 炉 中性 价 比最 高 的 耐 火 材 料 。更 特 别 的是 ，镁 碳 砖 由于 其 良好 的抗 氧化 与 抗 渣 性 而 被 广 泛 应 用 于 碱 性 氧 气 炉 和 钢 包 渣 线 部 位 。 目前 钢 包 基 本 都 采 用 镁 碳 砖 做 内衬 。 碳 在 镁 碳 砖 中 的作 用 被 许 多 研 究 者 认 为 是 其 在 高 温 反 应 炉 中对 渣 的不 润 湿 性 。正 是 由于 其 不 润 湿 性 ，渣 的侵 蚀被 限制 在一 个 薄 的耐 火 材 料表 层 上 。
MgO_CaO系耐火材料的研究与应用
根据所用原料和工艺的不同 , MgO2CaO 系 耐火材料主要有以下两种生产方法 :
(1) 采用白云石或镁白云石 、石灰石加菱镁矿 等天然原料 ,用一步或二步煅烧工艺 ,把其预合成 MgO2CaO 烧结块熟料 。在基质中使用抗水化性 相对较好的镁砂细粉 ,耐火骨料为白云石熟料和 合成镁白云石 。
在精炼钢包上的应用表明[20] ,镁钙碳钢包衬 砖使用寿命比高铝砖 、镁碳砖 、铬镁砖和铝镁碳砖 都高 。它具有好的高温性能 ,高温氧化性好 ,抗渣 蚀性和抗热震性好 。这是由于碱性含碳制品使用 时 ,在 氧 化 脱 碳 层 中 , MgO2CaO 结 合 比 MgO2 MgO 结合与渣形成的两面角大 ,有利于抗渣渗 透 、提高抗蚀性 。MgO2CaO 结合材料比 MgO 材 料抗热震性好 。在使用时 ,制品内游离 CaO 的存 在 ,可与渣中的 SiO2 反应 , 生 成 高 熔 点 相 C3 S (2 070 ℃熔化) 和 C2 S (2 130 ℃熔化) ,延缓了熔 渣对耐火材料的蚀损 。 4. 4 中间包
2007 年第 2 期
魏耀武 ,等 :MgO2CaO 系耐火材料的研究与应用
143
材料中的 CaO 扩散到所渗进的渣中 ,提高了渣的 黏度与熔点 ,阻碍了渣对耐火材料的侵蚀 。然而 , 渣渗透层后面许多裂纹的出现说明了结构剥落是 损毁 的 主 要 因 素 之 一 。该 研 究 者 认 为 , 虽 然 Al2 O3 添加剂使侵蚀速率稍有增大 ,但它却改进 了材料抗渣的渗透性 ,并提高了抗热震稳定性。 这是因为 ,在增加渣黏度的方面 , Al2 O3 比 MgO 更为有效 ,渣的黏度的提高有助于耐火材料抗侵 蚀性能的提高 ;同时加入 Al2 O3 后导致尖晶石的 形成 ,增强了基质的烧结性能并且使基质中的气 孔尺寸降低 ,从而可抑制渣的渗透 。
镁钙砂碳酸化反应特性的研究
（ ｕ ｅ Ｒ ｆ ｃ ｒ ｓ ｎ ｉｈｔ ｅａ ｒ ｅａ ｉ ｅ Ｈ ｂ ｉ ｅ ａｔ ｉ ｄＨ ｇ－ ｍｐｒｔ ｅＣ ｒｍ ｃ Ｋ ｙ ｒ ｏｅａ ｅ ｕ ｓ
Ｌｂ ｒ ｏ ， ｈｎＵ ｉ ｒｉ ｆ ｃ ｎｅａｄＴｃ ｎｌ ｙ Ｗｕａ ３０ １ Ｃ ｉａ ａ ｏａ ｒ Ｗｕａ ｎｖ ｓｙｏ ｉ ｃ ｎ ｅｈｏ ｇ ， ｈｎ４ ０ ８ ，ｈｎ ） ｔｙ ｅ ｔ Ｓｅ ｏ
１２ 试验 仪器 与条 件 ．
试 验 仪 器 采 用 德 国 Ｎ Ｔ Ｓ Ｈ 公 司 产 ＳＡ Ｅ ＺＣ Ｔ
试验方法和条件对镁钙砂细粉进行热重分析 ， 以 探讨镁钙砂碳酸化反应特征及其与纯氧化钙碳酸
化 反应 特征 的差 异 。
４９ ４ Ｃ型综合热分析仪 ， 并采用单一扫描速率法进 行热分析 。热重试验条件如下 ： 升温速率为 ２￣／ Ｃ
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第２ ９卷第 ｌ期 ２０ ０ ６年 ２月
武 汉 科 技 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ） Ｊ ｆ ｈｎＵ ｉ ｆ ｅ． Ｔｃ ． Ｎ ｔｒｌ ｃ ｎｅＥ ｉｏ ） ．ｏ ａ ｎ．ｏ ｉ＆ ｅｈ （ ａｕａ Ｓｉ ｃ ｄｔ ｎ Ｗｕ Ｓ ｅ ｉ
ＷＯ ｌ ｅ ｏ ｏ ｅａ ｂ ｖ ０ ℃ Ｓ ｈ ｔ ｈ ａｂ ｎ ｔ ｎ ｏ Ｏ ｈ ｓｌ ｔ ｆ ｃ ｎｔａ ｆ Ｏ．Ｔ ｅｍｉｒ— ｕｄ ｄ ｃ ｍｐ ｓ ｔａ ｏ ｅ４ ０ Ｏ ｔａ ｅ ｃ ｒ ｏ ａｉ ｆＭｇ ａ ｉ ｌ ｅｆ ｔｏ ｈ ｔ ｔ ｏ ｔｅ ｅ ｏ Ｃａ ｈ ｃｏ
明， 镁钙砂在碳酸化反应过程 中主要是 其中 Ｃ Ｏ发 生碳酸化转 变成 Ｃ Ｃ ３镁钙砂 中的 Ｍｇ ａ ａＯ ； Ｏ因其碳酸化 温度 较低仅发生轻微碳酸化 。 且反 应产物 ＭｇＯ 在 ４ ０ｏ Ｃ ０ Ｃ后即开始分解 ， 所以不会 对镁 钙砂 中 Ｃ Ｏ的碳 酸化反应 ａ 产生太大影响 ； 镁钙砂 中 Ｃ Ｏ碳酸化反应的最 大转化速 率出现在 ７０℃ 附近 ， ａ ０ 而镁 钙砂显微 结构的 差异是造
MgO-CaO耐火材料抗水化性能研究进展
第 ３４ 卷 第 ２ 期 ２０１８ 年 ４ 月
有 色 矿 冶 犖犗犖－犉犈犚犚犗犝犛 犕犐犖犐犖犌犃犖犇 犕犈犜犃犔犔犝犚犌犢
Ｖｏｌ．３４．№２ Ａｐｒｉｌ２０１８
文 章 编 号 ：１００７－９６７Ｘ（２０１８）０２－３９－０４
ＭｇＯ－ＣａＯ 耐火材料抗水化性能研究进展
MgO-Al-C质材料的水化机理及抗水化性能
硅酸盐学报· 430 ·2011年MgO–Al–C质材料的水化机理及抗水化性能樊海兵，李亚伟，桑绍柏，李远兵，赵雷，金胜利，李淑静(武汉科技大学，高技术陶瓷与耐火材料国家重点实验室培育基地，武汉 430081)摘要：采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、Fourier变换红外光谱仪等研究了MgO–Al–C质材料水化前后的物相组成、微观结构及O—H键强弱的变化，探讨了MgO–Al–C质材料的水化机理。
在此基础上，以板状刚玉取代部分电熔镁砂颗粒，以改善MgO–Al–C质材料的抗水化性能。
结果表明：MgO–Al–C质材料除因加热过程中Al粉反应形成的AlN和Al4C3发生水化外，材料中MgO及未反应金属Al的水化也不容忽视。
MgO水化形成Mg(OH)2，Al、Al4C3和AlN水化形成Al(OH)3并放出气体，反应伴随有体积膨胀，导致MgO–Al–C质材料裂纹的产生和强度下降。
刚玉替代部分电熔镁砂颗粒后，材料致密度提高，抗水化性能得到改善。
关键词：氧化镁–铝–碳；抗水化性；红外光谱；热力学分析；机理中图分类号：TB333 文献标志码：A 文章编号：0454–5648(2011)03–0430–06Hydration Mechanism and Hydration Resistance of MgO–Al–C MaterialsF AN Haibing，LI Yawei，SANG Shaobai，LI Yuanbing，ZHAO Lei，JIN Shengli，LI Shujing(Key State Laboratory Breeding Base of Refractories and Ceramics, Wuhan University of Science andTechnology, Wuhan 430081, China)Abstract: The phase composition, microstructure and O—H stretching of the MgO–Al–C materials before and after hydration were analyzed by X-ray diffractometer, scanning electron microscope and Fourier transform infrared analyzer. The hydration mechanism of MgO–Al–C materials was investigated. The hydration resistance of the MgO–Al–C materials was also investigated via replacing the partially-fused magnesia particles with the tabular corundum aggregate. The results show that, besides the formed AlN and Al4C3 during heating, the hydration of MgO and the unreacted Al can not be neglectable, giving a greater contribution to the hydration of the MgO–Al–C materials. MgO is hydrated to Mg(OH)2, and Al, AlN and Al4C3 are hydrated to Al(OH)3 and some gas products, and the accompanied volume expansion results in the generation of the cracks and the reduction of strength of the MgO–Al–C materials. The densification of the materials increases and hydration resistance is improved after the partially-fused magnesia particles replaced by the tabular corundum aggregate in the MgO–Al–C materials.Key words: magnesium oxide–aluminum–carbon; hydration resistance; infrared spectra; thermodynamics; mechanismMgO–Al–C质材料的水化是一个非常普遍的现象。
抗水化型MgO—CaO材料烧结性研究
Ａ ｂｓ ｒ ｔ Ｉ ｄｉｆ ｅ ｅ ｅ ｉ ｅ ｃｏ ｄｉｉ ｎｓ ｔ ａｃ ｎ ｆｅｒ ｎｔ ｘｐ ｒｍ ｎｔ ｎ ｔｏ ． Ｔｈ ｓｎ ｅ ｐ ｏ ｌｙ ｅ ｉ ｔ ｉ ｒ ｐｅｌ ｏｆ ｉ ｈ ｈ ｇ ｃａｃ ｃ ｌｉ ｍａｇ ｓｔ ｗｉｈ ｏ ｎｅ ｉｅ ｔ ｌ ｗ ｉ ｐｕｒｔ 、ａ ｓｕ ｅ ｍ ｉｙ ｖ ｓ ｔ ｄｉ ｄ． Ｔｈｅ ｅｘ ｅｒｍ ｅｎ ｓ ｏｗｅｄ： Ｔｈ ｃ ｌ ｉ ｔ ｔｍ ｐｅ ａｔ ｅ ｎｄ ｈｅ ｉｌｅ ｓ ｐ ｉ ｔ ｈ ｅ ａ ｃｎａｉ ｏｎ ｅ ｒ ｕｒ ａ ｔ ｆ ａ ｓ ｏｆ ｏｗｄ ｈａ ｉ ｌｕｅ ｅ ｐ ｅｒ ｄ ｎｆ ｎｃ ｏｎ ｈｅ ｉ ｅ’ ｐ ｏｐ ｒｙ， Ａ ｔ ｈｅ ｔ ｓ ｎｔｌ ｒ ｅ ｔ ｔ
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图 １ 原 矿 物 差 热 分 析 谱 图
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． 粉 从 热 谱 图 可 以看 出 在 ４ －０ ￣ 之 问 存 在 一 个 ３１ 烧 结 活 化 剂 、 样 细 度 及 煅 烧 温 度 对 体积 宦 ０４ ０ Ｃ
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合成MgO—CaO砂的CO2表面处理
合成MgO—CaO砂的CO2表面处理
陈树江;田凤仁
【期刊名称】《耐火材料》
【年(卷),期】1998(032)002
【摘要】对合成ＭｇＯ－ＣａＯ砂表面进行了碳酸化处理的研究，并系统地探讨了最佳工艺参数。
结果表明：当处理时间为６０ｍｉｎ，温度为７００℃、水蒸气温度在３５￣４５℃、ＣＯ２流量在４￣５Ｌ·ｍｉｎ＾－１时，可使合成ＭｇＯ－ＣａＯ砂粉化率降至１２％。
【总页数】3页(P92-93,96)
【作者】陈树江;田凤仁
【作者单位】华东理工大学;鞍山钢铁学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ175.14
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1.镁钙砂的合成工艺对MgO-CaO砖抗侵蚀性的影响 [J], 潘波;尹国祥;张翠敏;王健东;高心魁;孙加林
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3.电炉炉底用MgO—CaO—Fe2O3系合成砂的研究和应用 [J], 严解荣;吴义权
4.新疆菱镁矿基本性能及合成MgO-CaO-Fe2O3砂 [J], 王嘉玮;刘百宽;高云琴;田晓利
5.电炉炉底用MgO－CaO－Fe_2O_3合成砂的研制与应用 [J], 马晓禾;张家
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水化碳酸化处理MgO-CaO砂的工艺条件研究
张宜萍;易德莲;梁永和;吴芸芸
【期刊名称】《耐火材料》
【年(卷),期】2005(39)2
【摘要】@@ 镁钙质耐火材料遇水易水化的特性使其应用受到限制.国内外研究的防水化方法大致有:表面处理,加入少量添加物,活化烧结,密封包装,生产工艺控制等.水化碳酸化是表面处理防水化方法中较为理想的一种,主要是利用CO2气体和水蒸气在一定条件下对镁钙砂进行处理,使其表面生成碳酸盐薄膜,达到抗水化目的.【总页数】2页(P154-155)
【作者】张宜萍;易德莲;梁永和;吴芸芸
【作者单位】武汉科技大学材料与冶金学院,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,武汉,430081;武汉科技大学材料与冶金学院,武汉,430081
【正文语种】中文
【中图分类】TQ17
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1.利用碳酸化处理提高MgO微粉的抗水化性能 [J],
2.MgO-CaO砂的抗水化性研究 [J], 任魁锋;杨景奎;王诚训;王振武
3.镁钙砂碳酸化反应活化能与抗水化性能的研究 [J], 易德莲;吴芸芸;梁永和;皮镜
4.氧化钙砂的致密性对其碳酸化效果及抗水化性能的影响 [J], 陈敏;王楠;于景坤;温铁光
5.碳酸化预处理钢渣体积安定性和水化活性的影响 [J], 孙鹏飞;房延凤;刘存顺;卢文新;王晴
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