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浸漬鎂鹽對鎂鉻磚性能的影響

2020-12-24 09:22:49

鎂鉻質耐火材料鎂鉻磚廠家是一種以鎂砂為主,以鉻鐵礦為輔的耐火材料;鎂砂加入鉻礦并經高溫燒成之后,鎂砂和鉻礦之間發生明顯的物理化學反應,鎂砂中的MgO和鉻鐵礦中的Cr2O3成分在燒結過程中相互擴散,在方鎂石內部形成點狀二次尖晶石,在鉻礦中生成原味尖晶石;根據工藝以及所用原料不同,鎂鉻磚在冷卻過程中形成不同程度的二次復合尖晶石以及方鎂石一二次尖晶石復合相等,以期達到形成了各相之間直接結合,鉻礦相被鎂砂包裹的結構。轉爐鎂碳磚


在煉銅工業用鎂鉻質耐火材料的發展歷史中,最早采用硅磚砌筑爐襯,然而由于爐渣成分中多有FeO和SiO2成分,且冶煉氣氛中含有較多SO2酸性氣體,硅磚的侵蝕損毀非常嚴重,從20世紀50~60年代,堿性磚已經開始在煉銅工業中開始使用了,時至今日,經過幾代人的不斷改進,鎂鉻質耐火材料的生產工藝及在銅冶煉工業中的應用越來越成熟,常用于銅冶煉工業中的鎂鉻質耐火材料有以下幾種:


熔鑄鎂鉻磚是專為煉銅工業設計的耐火材料,生產采用熔鑄原理,即將原料、外加劑通過混合、破碎、壓制等方法進行預處理之后,以電爐將物料熔融為液態,在磨具中澆筑成型得的粗坯,最后通過切削等方式對粗坯進行處理到熔鑄鎂鉻磚。

鋼包鋁鎂碳磚

熔鑄鎂鉻磚在抗渣滲透方面具有獨特的優越性,但生產難度大、價格昂貴,而且由于整體成型之后可以看做一個剛性體,起緩沖作用的氣孔以及微裂紋較少,抗熱震性較差。


自上世紀五十年代起,硅酸鹽結合的鎂鉻磚就開始在銅冶煉工業中開始運用,隨著銅冶煉工藝的技術發展硅酸鹽結合的鎂鉻磚開始淡出銅冶煉的視線,但在某些轉爐中依然有所應用,主要用于上爐膛、煙道口等位置。


目前在轉爐應用較廣泛的為直接結合鎂鉻磚,以直接結合鎂鉻磚砌筑爐體,以電熔再結合鎂鉻磚砌筑風口、爐口等位置砌筑轉爐爐襯的工藝已有應用。


以內蒙某廠的150t級銅轉爐的爐襯砌筑為例,以普通硅酸鹽結合鎂鉻磚砌筑筒體和端墻內襯,在侵蝕嚴重的風口渣線等位置采用高鉻含量的直接結合鎂鉻磚砌筑,取得了良好的效果。


云南某銅廠采用改進型電熔再結合鎂鉻磚砌筑風口亦取得了良好的效果,延長了爐齡,減少了小修周期。總體來說目前國內多采用普通鎂鉻磚砌筑爐體內襯,以直接結合磚或者電熔再結合鎂鉻磚砌筑風口、渣線、爐口等位置為銅轉爐爐襯砌筑的一般方法。


G.P.Carswell等利用回轉抗渣試驗法研究了銅—鎳轉爐渣對各種不同鎂鉻耐火材料的侵蝕的結果,由其中可知根據直接結合程度的不同,鎂鉻磚的抗渣性隨著直接結合程度的降低而降低。


綜合上述結果可知,優良的抗渣性以及一定的熱震性能,使得熔鑄鎂鉻磚具廣闊的應用前景;在目前的火法煉銅工藝中,鎂鉻磚以其優良的抗渣性廣泛運用在整個工藝中;在轉爐吹煉中的關鍵部位一般采用電熔再結合鎂鉻或高鉻含量的直接結合鎂鉻磚,在轉爐吹煉這些存在較強熱震的位置一般采用抗熱震性能較好的直接鎂鉻磚。


可以看出,浸鹽前后試樣的斷面形貌差異較大:未浸鹽試樣的斷口表面光滑;而浸鹽后試樣的斷面上可以觀察到許多片狀附著物,經能譜分析可知,其主元素是Mg,可知此片狀物是鎂鹽。由于這些鎂鹽主要富集在試樣的孔隙中,因此縮小了鎂鉻磚的氣孔孔徑,使材料的氣孔率降低,從而提高了浸鹽后試樣的強度,改善了試樣的抗侵蝕性。


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