高炉出铁沟渣线用浇注料抗侵蚀性的评价

样熔 损前 渣 组 成 中 的 耐 火 材 料 成 分 量 ， 是 已知 的 。 另外 ， 在 试验 条 件 中可 知溶 媒 液 的体 积 （ ） 和溶 出
面积（ Ａ ） 。因此 ， 通过 改变 时 间 （ ） ， 加热坩埚 ， 分 析 测定 试验 后 的溶质 浓度 （ Ｃ ） ， 则可 由公 式 （ ４ ） 求 出物 质 转移 系数 （ ｋ ） 。 如果 用 物 质 转 移 系数 （ ｋ ） 评 价 抗
透 量 少 的耐火 材料 。
侵 蚀性 ， 其评 价结 果则 是具 有次 元 （ ｍｓ ） 的值 。
３ 试 验
３ ． １ 试样 的调 整 作 为耐火 材 料 ， 表 １ 是 主沟 渣 线 用浇 注 料 ， 表２
评 价试 样 为 高 炉 主铁 沟 的渣 线料 。我们 知道 ，
高炉 出铁 沟 料 中含 碳 ， 基本没有渣 渗透到试样 中。 而且 ， 认 为工业 高炉 主铁 沟渣 线 的损毁 主要 是熔 损 ，
作 为侵 蚀试 验方 法选 择 了坩埚 法 。将用 耐火 材
料 试 样制作 的坩埚 放 入渣 中 ， 以 规定 的温 度 和 时 间 进 行加 热 ， 然 后 分析 和 比较加热 前后 的渣 成分 ， 增加 的成分 若视 为 由耐 火 材料 供 给 ， 就 可 决 定 耐 火 材料
的熔 损量 。坩埚 法 侵蚀 试验 渣成 分 向耐火 材料 中 的 渗透 量大 ， 产生 渗透 导致 渣成 分变 化 ， 所 以适用渣 渗
第３ ８ 卷 第２ 期
２ ０ １ ３年 ４月
耐 火 与 石 灰
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高 炉 出铁 沟 渣 线 用 浇 注 料 抗 侵 蚀 性 的评 价
摘 要 ： 用坩埚法侵蚀试验定量评价 了高炉出铁沟渣线浇注料的抗侵 蚀性 ， 将浇注料制作的坩埚试样放人 高炉渣
中， 通 过改 变温 度和 加 热 时 间 ， 分析 了 炉渣 组 成 。根 据 Ｆ ｉ ｃ ｋ定 律 对 分 析 值 进 行 了 解 析 ， 利 用 物 质 转 移 系 数 评 价 了 抗 侵 蚀 性 。此 外 ， 还评 价 了物 质 转 移 系 数 的 活 化 能 。
时间， 得 到公 式 （ ３ ） 。
ｄＣ
＝பைடு நூலகம்
ｋ Ａ（ ｃ ｓ ａ ｔ
—
ｃ ）
（ ３ ）
所 以与各个 基 本反应 的分析结 合是 很难 描述 熔损 情 况 的 。但是 ， 一 般认 为 可 以 通 过试 验 来 测 定 在宏 观
上 耐火 材 料 成 分 是 以怎 样 的速 度 向 渣 中转 移 的情 况， 并 对此 进行 了研 究 。 进 一步 以 Ｃ 。 为初 始溶质 浓 度 ， 将 公式 （ ３ ） 进 行 积分 ， 得 到公 式 （ ４ ） 。
律， 损毁 速度 Ｊ （ ｍ・ Ｓ ） 由物质 转 移 系数 ｋ （ ｍ・ Ｓ ） 、
饱和 溶 质 浓 度 Ｃ （ 一 ） 、 溶 质 浓 度 Ｃ（ 一 ） 、 扩 散 系 数 Ｄ（ ｍ ・ Ｓ ） 和扩 散界 膜厚 度 ６ （ ｍ） 决定 ， 可 以用如 下
公式 （ １ ） 和公式 （ ２ ） 表示。 Ｊ ＝ ｋ （ Ｃ 一Ｃ ）
（ Ｃ 叭 一 Ｃ ） Ｖ （ ４ ）
２ 试 验 方 法 与分 析
２ ． １ 试 验 方 法 和 试 样
在公 式 （ ４ ） 中， 假设饱 和溶质 浓 度 （ Ｃ ‘ ） 可以由
热力 学数 据等 决定 ， 那 么初 始溶 质 浓 度 （ Ｃ ） 则 是试
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ＲＥＦＲＡＣＴ ０ＲＩ ＥＳ ＆ Ｌ Ｉ ＭＥ
Ａ ｐ ｒ ． ２ ０ １ ３
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的水 ， 在振 动 台上 将糊状 的渣浇注 到坩埚 内 ， 将 放入 渣 的试 样坩 埚 于 １ １ ０ ％干燥 ｌ Ｏ ｈ以上 。在 ５ ０ ０ ％ 焦 粉 中加热 ３ ｈ ， 去 除耐火 材料所 含 的挥 发分 。
：
应则 溶 出到 渣 中 ， 该过 程称 为熔 损 ； 抗 熔损 性称 为抗 侵 蚀性 。实 验 室的抗 侵 蚀 性 评 价 方 法 有 多种 ， 可 以
通 过与 工业 炉熔 损状 态 进 行 比较 ， 来 选 择 适 当 的评
（ １ ）
旦
ｆ ２ ）
价 方法 。实 验 室 的抗 侵 蚀 性 评 价 一 般 是 采 用 渣 侵 蚀， 包 括标 准试 样在 内的组合试 样 ， 然后 再测 定各个 试 样 的熔损 量 ， 与标 准试 样熔 损量 进行 比较 。 对此 ， 采 用试 验测 定 的数值 ， 为 了描 述 和分析 工 业 炉 的熔损 状 况 ， 要求 测 定具有 物 理意义 单 位 的值 。
产 生 近似坩 埚 法侵蚀 试验 的现 象 ， 因此 ， 判断 适合 作
为 试样 。 ２ ． ２ 熔损 数据 的分 析方 法 假设材料 的损毁是 化学性溶 损 ， 根据 Ｆ ｉ ｅ ｋ定
是 作为 渣使用 的高炉水 淬渣 微粉 的化 学组成 。用 万 能搅 拌机 将耐 火材 料粉 体 添加 水 混合 ３ ｍ ｉ ｎ ， 在 振 动 台上 浇 注到如 图 １所 示 的 坩埚 形 状 的模 具 中成 型 ， 放置 １ 夜， 确 认 固 化后 脱 模 。脱 模 后 ， 加入 约 ４ ０ ％
关 键 词 ：侵蚀性 ；炉渣 ； 物质转移 系数 ； 熔损
中 图分类 号 ：Ｔ Ｑ １ ７ ５ ． ７ ３ ２
文献标 识 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１ ６ ７ ３ — ７ ７ ９ ２（ ２ ０ １ ３ ）０ ２ — ０ ０ ３ ９ — ０ ３
１ 前 言
用 于熔 融金 属 容器 内衬 的耐 火 材 料 ， 与熔 渣 反
在 耐 火材料 的熔 损 中 ， 多 种物 质 以复杂 的过 程转移 ，
在公 式 （ １ ） 式中， 在体 积 为 Ｖ （ ｍ ） 的溶媒 中 ， 如
果溶 质 由面 积 Ａ（ ｍ ） 的范 围 溶 出 ， 那 么 损 毁 速 度
（ Ｊ ） 则 作为 溶质 浓 度 的时 间变 化 给 出 ， 将 ｔ （ Ｓ ） 作 为