高鈣鎂鈣砂的合成及其抗水化與抗渣性能.pdf

1、采用天然白云石為起始原料，以低成本制備鋼鐵冶煉用高鈣鎂鈣質(zhì)耐火材料為目的，系統(tǒng)研究了白云石粒徑、燒結(jié)助劑種類及添加比例、燒結(jié)溫度等對合成鎂鈣砂致密度及抗水化性的影響；在此基礎(chǔ)上，通過在較細粒徑的商業(yè)白云石中添加燒結(jié)助劑的方法，工業(yè)規(guī)模合成了高鈣鎂鈣砂，并制備了高鈣鎂鈣磚；采用真空感應(yīng)爐浸棒法和靜態(tài)坩堝法兩種抗渣試驗方法，研究了鎂鈣砂中燒結(jié)助劑對高鈣鎂鈣磚抗渣性能的影響，研究結(jié)果表明： 白云石粒徑對合成鎂鈣砂致密度影響較大。當白云

2、石粒徑較粗時燒結(jié)性能極差，在1650℃，3h條件下，添加少量燒結(jié)助劑雖能迅速提高鎂鈣砂的體積致密度，但僅通過添加燒結(jié)助劑不能實現(xiàn)粗白云石粉的致密燒結(jié)；當白云石充分磨細后（D50≈5μm），無需添加任何燒結(jié)助劑，在1650℃，3h條件下即可燒結(jié)合成CaO含量約為56％、體積密度超過3.39g/cm3的高鈣鎂鈣砂。在較低溫度下由白云石中MgCO3、CaCO3分解出來的MgO、CaO有較高的反應(yīng)活性，有利于燒成時的致密化。 燒成溫度對

3、合成鎂鈣砂的致密度影響較大，但超過1650℃時，燒成溫度的影響不再顯著，同時添加少量燒結(jié)助劑后不同溫度下合成鎂鈣砂致密度的差異極小，過度提高燒結(jié)助劑的加入比例，將降低液相形成溫度或增加液相量，試樣表面玻璃化造成表面氣孔的過早封閉，在低溫階段未完全分解的CaCO3高溫分解的CO2逸出阻力增大，導(dǎo)致鎂鈣砂體積密度降低。 對于充分磨細后的白云石粉，添加燒結(jié)助劑、提高燒成溫度只是促進鎂鈣砂中MgO、CaO的晶粒長大，對合成鎂鈣砂的致密度

4、、抗水化性的影響均不明顯；合成鎂鈣砂水化速率的控制因素為水蒸氣通過顆粒表面向內(nèi)部的擴散控制。 高鈣鎂鈣砂中的燒結(jié)助劑都使鎂鈣磚抗渣侵蝕性出現(xiàn)不同程度的降低，其中以Fe2O3為燒結(jié)助劑時更為明顯。靜態(tài)坩堝法抗渣試驗時，盡管熔渣堿度不同，但渣蝕產(chǎn)物層次相同，自渣層到原磚層組成依次為渣層、方鎂石富集層、裂隙、原磚層；鎂鈣磚抗渣性能主要取決于其中玻璃相數(shù)量、粘度，當玻璃相數(shù)量較多或粘度較低時，鎂鈣磚抗渣性能明顯降低；同時試驗過程中鎂鈣試