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镁铁铝复合尖晶石砖抗水泥熟料和抗碱盐侵蚀性能研究

李燕京 , 孙加林 , 李勇 , 张军杰 , 刘梦 , 马淑龙 , 林鑫

耐火材料 doi:10.3969 /j.issn.1001 -1935.2015.01.005

为分析水泥窑用镁铁铝复合尖晶石砖的侵蚀机制,对经高温烧成的商品高铁镁砂-镁铝尖晶石砖、方镁石-铁铝尖晶石砖和镁铝尖晶石砖分别进行了1450℃4 h 的抗碱盐和抗水泥熟料侵蚀试验,并对侵蚀后试样进行了 SEM扫描电镜和 EDS 物相分析。结果表明:高铁镁砂-镁铝尖晶石砖的抗碱盐侵蚀性和抗水泥熟料侵蚀性均最好,方镁石-铁铝尖晶石砖次之,镁铝尖晶石砖相对较差。这是因为高铁镁砂-镁铝尖晶石砖结构最为致密,体系中 Fe 元素以固溶体的形式存在,高温烧成时结构稳定,没有像方镁石-铁铝尖晶石砖中二次尖晶石的形成和 Fe 元素的变价带来的微裂纹,没有 Fe 元素的扩散造成的孔洞,使得碱蒸气不易渗入;体系中的 Fe 元素与水泥熟料反应生成高黏度的铁酸钙和铁酸铝相,阻止了水泥熟料的进一步渗透。

关键词: 高铁镁砂-镁铝尖晶石砖 , 方镁石-铁铝尖晶石砖 , 镁铝尖晶石砖 , 水泥熟料 , 碱盐 , 抗侵蚀性

水泥熟料及碱盐对方镁石-镁铝尖晶石砖的侵蚀行为

章道运 , 肖国庆 , 蒋明学 , 师素环

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2012.04.003

对以电熔镁砂、电熔镁铝尖晶石为原料制备的方镁石-镁铝尖晶石砖进行了不同温度的抗侵蚀试验,研究了水泥熟料及碱盐(K2SO4、KCl)对方镁石-镁铝尖晶石砖的化学组成、矿物组成及显微结构的影响,从而研究其对方镁石-镁铝尖晶石砖的侵蚀行为.结果表明:1)水泥熟料对方镁石-镁铝尖晶石砖的侵蚀过程主要是向砖内渗透,侵蚀砖中方镁石及基质M2S生成低熔物CMS而使M2S、方镁石不断溶解,使砖形成致密的变质层,温度越高,渗透和侵蚀作用越剧烈.2)碱盐通过对砖的液相渗透和气相扩散,在砖中与杂质发生化学反应,生成新的气体并挥发,使砖的表层因碱盐的化学侵蚀而疏松,深层因残碱的沉积而致密.3)实际使用中,碱盐在高温层侵蚀砖中的方镁石及结合相而使高温层疏松,使水泥熟料大量渗透和侵蚀而形成致密的变质层;碱盐在低温层的析晶、沉积,使致密的变质层变厚.而致密且较厚的变质层在温度波动时将导致方镁石-镁铝尖晶石产生严重的结构剥落.

关键词: 方镁石-镁铝尖晶石砖 , 水泥熟料 , 碱盐 , 渗透 , 侵蚀 , 结构剥落

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