不同比例氧化鋁氧化鉻對(duì)方鎂石尖晶石材料性能的影響

1、不同比例氧化鋁/氧化鉻對(duì)方鎂石/尖晶石材料性能的影響遼寧科技大學(xué)遼寧科技大學(xué)高溫材料與鎂資源工程學(xué)院羅旭東羅旭東1 研究背景研究背景方鎂石/尖晶石材料作為一種高級(jí)耐火材料以其良好的耐剝落性、抗渣性和掛窯皮性，廣泛應(yīng)用在鋼鐵冶金、水泥回轉(zhuǎn)窯等行業(yè)。作為有望替代鎂鉻材料的方鎂石/尖晶石材料的研究得到了國(guó)內(nèi)研究人員的廣泛關(guān)注。而作為方鎂石/尖晶石材料中的尖晶石相的存在形式和數(shù)量則是影響方鎂石/尖晶石材料性能的重要影響因素。在制造溫度（1700）冷卻到室溫過(guò)程中，不同的熱膨脹系數(shù)導(dǎo)致方鎂石和尖晶石間形成較大的拉應(yīng)力和壓應(yīng)力而使方鎂石/尖晶石材料結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)大量微小裂紋，結(jié)構(gòu)中大量的微小裂紋對(duì)方鎂石/尖晶

2、石材料在使用過(guò)程抵抗溫度變化起到緩沖作用。2 研究?jī)?nèi)容研究?jī)?nèi)容 本論文以電熔鎂砂、鎂鋁尖晶石和鎂鉻尖晶石兩種預(yù)合成尖晶石為主要原料，通過(guò)高溫固相反應(yīng)制備方鎂石/尖晶石材料。 研究不同比例氧化鋁/氧化鉻在方鎂石/尖晶石材料中形成不同形式的原位鎂鋁尖晶石對(duì)方鎂石/尖晶石材料性能的影響。3 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分 1. 原料原料原料SiO2Al2O3MgOCaOFe2O3Cr2O33-1mm、1-0mm、0.088mm電熔鎂砂1.100.1797.280.67-3-1mm用后鎂鉻磚1.233.1169.300.454.3821.810.088mm鎂鋁尖晶石2.9729.3158.60-1.71-0.088

3、mm鎂鉻尖晶石0.766.5444.10.669.7537.60.045mm氧化鋁-99.10-0.045mm氧化鉻-90.003 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分 2. 配方配方原料A1A2A3A4B1B2B3骨料686868686868680.088mm電熔鎂砂151515151515150.088mm鎂鋁尖晶石12121212-0.088mm鎂鉻尖晶石-1212120.045mm氧化鋁12341230.045mm氧化鉻43214323 實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)部分 3. 制備制備配料原料3-4%紙漿廢液成型200 MPa4040160mm干燥11024h燒成1700燒成隧道窯性能分析4 分析與討論分析與討論8001

4、0001200140016001800-40-30-20-1001020MgO+Cr2O3=MgOCr2O3MgO+Al2O3=MgO Al2O3delta G (KJ/mol)T (K)(1557K)（1267K） 1. 熱力學(xué)分析熱力學(xué)分析4 分析與討論分析與討論1:42:33:24:12.82.93.03.13.23.3體積密度 (g/cm3)不同比 例氧化鋁/氧化鉻 A組 試樣 B組 試樣 2. 體積密度分析體積密度分析4 分析與討論分析與討論1:42:33:24:1101214161820顯氣孔 率 (%)不同比 例氧化鋁/氧化鉻 A組 試樣 B組 試樣 2. 顯氣孔率分析顯氣孔率分

5、析4 分析與討論分析與討論1:42:33:24:1020406080100120140常溫耐壓強(qiáng)度 (MPa)不同比 例氧化鋁/氧化鉻 A組 試樣 B組 試樣 3. 常溫耐壓強(qiáng)度分析常溫耐壓強(qiáng)度分析4 分析與討論分析與討論1:42:33:24:1510152025303540熱震穩(wěn)定 性 (次)不同比 例氧化鋁/氧化鉻 A組 試樣 B組 試樣 4. 熱震穩(wěn)定性分析熱震穩(wěn)定性分析4 分析與討論分析與討論1:42:33:24:10.00.30.60.91.21.51.8線變 化率 (%)不同比 例氧化鋁/氧化鉻 A組 試樣 B組 試樣 5. 燒后線變化率分析燒后線變化率分析5 結(jié)結(jié) 論論以電熔鎂砂和兩種預(yù)合成尖晶石為主要原料固相反應(yīng)制備的方鎂石/尖晶石材料，隨著氧化鋁/氧化鉻比例增加，加入預(yù)合成鎂鋁尖晶石的A組配方試樣顯氣孔、常溫耐壓強(qiáng)度、燒后線變化率逐漸增加，加入預(yù)合成鎂鉻尖晶石的B組配方試樣顯氣孔率先減小后增大，常溫耐壓強(qiáng)度、燒后線變化率逐漸增加。A組配方試樣氧化鋁/氧化鉻比例為3:2時(shí)，方鎂石/尖晶石材料