三种耐火浇注料抗K2CO3侵蚀性能对比

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2021.02.010

耐火材料 ›› 2021, Vol. 55 ›› Issue (2): 135-139.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2021.02.010

三种耐火浇注料抗K₂CO₃侵蚀性能对比

许应顺(), 张三华(), 秦红彬, 曹迎楠, 冯海霞, 王欢

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司先进耐火材料国家重点实验室河南洛阳 471039

收稿日期:2020-09-28 出版日期:2021-04-15 发布日期:2021-04-15
作者简介:许应顺:男,1994年生,硕士研究生。E-mail:2587940227@qq.com

Corrosion resistance of three kinds of refractory castables against K₂CO₃

Xu Yingshun(), Zhang Sanhua(), Qin Hongbin, Cao Yingnan, Feng Haixia, Wang Huan

State Key Laboratory of Advanced Refractories,Sinosteel Luoyang Institute of Refractories Research Co.,Ltd.,Luoyang 471039,Henan,China

Received:2020-09-28 Online:2021-04-15 Published:2021-04-15

摘要/Abstract

摘要：

为探索垃圾焚烧炉用耐火材料被碱金属化合物侵蚀的机制,采用碱蒸气法对莫来石、刚玉和铬刚玉三种浇注料在800、1 000、1 200和1 350 ℃保温30 h进行侵蚀试验,对比不同温度下三种浇注料侵蚀前后的物理性能和抗碱侵蚀性能。结果表明:1)在800 ℃时,莫来石、刚玉和铬刚玉浇注料经K₂CO₃侵蚀后的强度都高于侵蚀前的强度,且刚玉浇注料侵蚀后的强度最高,莫来石和刚玉浇注料的抗碱侵蚀性比铬刚玉浇注料的好。2)当温度为1 000、1 200和1 350 ℃时,莫来石、刚玉和铬刚玉浇注料经K₂CO₃侵蚀后耐压强度均下降,但铬刚玉浇注料抗碱侵蚀前后的耐压强度均高于莫来石和刚玉浇注料的,铬刚玉浇注料的抗碱侵蚀性能更好。

关键词: 浇注料, 莫来石, 白刚玉, 铬刚玉, 抗碱侵蚀性, 物理性能

Abstract:

In order to explore the corrosion mechanism of alkali metal compounds to refractories used in waste incinerators,the corrosion tests of mullite,corundum and chromium corundum castables were carried out at 800,1 000,1 200 and 1 350 ℃ for 30 h by alkali steam method.The physical properties and alkali resistance of three castables before and after corrosion at different temperatures were compared.The results show that:(1)at 800 ℃,the strength of mullite,corundum and chromium corundum castables after alkali corrosion is higher than before,while the strength of corundum castables after corrosion is the highest,the alkali corrosion resistance of mullite and corundum castables is better than that of chromium corundum castables;(2)when the temperature is 1 000,1 200 and 1 350 ℃,the compressive strength of mullite,corundum and chromium corundum castables decreases after K₂CO₃ corrosion;the compressive strength of chromium corundum castables before and after alkali corrosion is higher than that of mullite and corundum castables;and the alkali corrosion resistance of chromium corundum castables is the best.

Key words: castable, mullite, white corundum, chromium corundum, alkali corrosion resistance, physical properties

中图分类号:

TQ175

许应顺, 张三华, 秦红彬, 曹迎楠, 冯海霞, 王欢. 三种耐火浇注料抗K₂CO₃侵蚀性能对比[J]. 耐火材料, 2021, 55(2): 135-139.

Xu Yingshun, Zhang Sanhua, Qin Hongbin, Cao Yingnan, Feng Haixia, Wang Huan. Corrosion resistance of three kinds of refractory castables against K₂CO₃[J]. Refractories, 2021, 55(2): 135-139.

图/表 6

表1 浇注料配方

Table 1 Formulations of castables

原料		w/%
原料		莫来石浇注料	刚玉浇注料	铬刚玉浇注料
电熔莫来石	≤5 mm	65	0	0
电熔莫来石	≤0.045 mm	28	0	0
电熔白刚玉	≤5 mm	0	65	46
电熔白刚玉	≤0.045 mm	0	28	17
电熔氧化铬	≤5 mm	0	0	19
电熔氧化铬	≤0.045 mm	0	0	11
活性α-Al₂O₃微粉	d₅₀=2.41 μm	3	3	3
Secar 71		4	4	4
FS10+FW10(外加)		0.15	0.15	0.15
加水量(外加)		4.8	4.2	4.1

图1 莫来石浇注料、刚玉浇注料和铬刚玉浇注料侵蚀前后的体积密度和显气孔率

Fig.1 Bulk density and apparent porosity of mullite,corundum and chromium corundum castables before and after alkali corrosion

图2 莫来石、刚玉和铬刚玉浇注料侵蚀前后的耐压强度及其强度变化率

Fig.2 Compressive strength and its change rate of mullite,corundum and chromium corundum castables before and after alkali corrosion

图3 三种试样在800、1 000、1 200和1 350 ℃抗碱侵蚀后的XRD图谱

Fig.3 XRD patterns of three samples at 800,1 000,1 200 and 1 350 ℃ after alkali corrosion

图4 三种浇注料试样在800和1 200 ℃抗碱侵蚀后的SEM照片

Fig.4 SEM photographs of different samples after alkali corrosion at 800 and 1 200 ℃

表2 图4中各微区的EDS分析

Table 2 EDS analysis of points in Fig.4

微区	w/%
微区	Al₂O₃	SiO₂	K₂O	CaO	Cr₂O₃	Na₂O
1	76.49	19.71	—	3.80	—	—
2	91.26	—	4	3.69	—	1.05
3	50.37	—	8.22	9.33	25.24	6.83
4	90.31	—	6.43	—	3.26	—
5	77.51	9.71	12.79	—	—	—
6	23.61	57.18	19.21	—	—	—
7	90.37	—	7.94	0.73	—	0.97
8	13.56	—	3.24	26.98	56.21	—
9	89.54	—	7.30	—	3.17	—

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三种耐火浇注料抗K₂CO₃侵蚀性能对比

Corrosion resistance of three kinds of refractory castables against K₂CO₃

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