含TiC熔渣对MgO-C砖的侵蚀机制

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2024.01.010

耐火材料 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (1): 48-52.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2024.01.010

含TiC熔渣对MgO-C砖的侵蚀机制

王东生, 吕学明, 刘亚东

攀钢集团研究院有限公司钒钛资源综合利用国家重点实验室四川攀枝花 617000

收稿日期:2023-05-05 出版日期:2024-02-15 发布日期:2024-02-28
作者简介:王东生:男,1988年生,硕士,高级工程师。E-mail:15881250692@163.com
基金资助:
中央在川大院大所聚源兴川项目(SC2023A1H01T)。

Corrosion mechanism of TiC-containing slag to MgO-C bricks

Wang Dongsheng, Lyu Xueming, Liu Yadong

First author's address: State Key Laboratory of Vanadium and Titanium Resources Comprehensive Utilization,Pangang Group Research Institute Co.,Ltd.,Panzhihua 617000,Sichuan,China

Received:2023-05-05 Online:2024-02-15 Published:2024-02-28

摘要/Abstract

摘要： 为了有效回收钛资源和满足高温碳化—低温氯化工艺对耐火材料的要求,采用热力学计算、XRD和SEM等研究手段分析了高温碳化过程中含TiC熔渣对MgO-C砖的侵蚀机制。热力学计算结果表明:1)温度越高,熔渣的侵蚀能力越强,当温度低于1 560 ℃时,熔渣与MgO-C砖反应生成MgAl₂O₄、Mg₂SiO₄和MgTi₂O₄等高熔点物相,对MgO-C砖侵蚀较慢,但当温度高于1 560 ℃时,前期生成的高熔点物相逐渐溶解,从而对MgO-C砖侵蚀加剧;2)随着碳化反应的进行,熔渣中TiO₂含量降低,TiC含量逐渐增加,熔渣对MgO-C砖的侵蚀逐渐减弱。用后MgO-C砖的显微结构分析发现:镁碳砖的侵蚀机制是气氛中氧气与碳反应,形成气孔,熔渣中TiO₂和SiO₂等再与基质MgO反应先形成高温中间相,随着反应进行再形成低熔点相,导致MgO-C砖逐渐被侵蚀。

关键词: 碳化反应, 高炉渣, 含TiC炉渣, MgO-C砖

Abstract: To effectively recover titanium resources and meet the requirements of the high temperature carbonization-low temperature chlorination process to refractories,the corrosion mechanism of TiC-containing slag to MgO-C bricks during high-temperature carbonization process was analyzed through thermodynamic calculations,XRD and SEM.The thermodynamic calculation results show that:(1)the higher the temperature,the stronger the corrosion ability of the slag;below 1 560 ℃,the slag reacts with MgO-C bricks to generate high melting point phases such as MgAl₂O₄,Mg₂SiO₄,and MgTi₂O₄,which slow down the corrosion rate of MgO-C bricks;however,at above 1 560 ℃,the high melting point phases generated in the early stage gradually dissolve,thereby intensifying the corrosion to MgO-C bricks;(2)as the carbonization reaction progresses,the TiO₂ content in the slag decreases,while the TiC content gradually increases,and the corrosion of the slag to MgO-C bricks gradually weakens.According to the microstructure analysis of the used MgO-C bricks,the corrosion mechanism of MgO-C bricks is that O₂ in air reacts with graphite forming pores;TiO₂ and SiO₂ in the slag react with MgO and the matrix of the brick to form high-temperature intermediate phases first,and as the reaction progresses,low melting point phases form,leading to the gradual corrosion of MgO-C bricks.

Key words: carbonization reaction, blast furnace slag, TiC-containing slag, MgO-C bricks

中图分类号:

X757

王东生, 吕学明, 刘亚东. 含TiC熔渣对MgO-C砖的侵蚀机制[J]. 耐火材料, 2024, 58(1): 48-52.

Wang Dongsheng, Lyu Xueming, Liu Yadong. Corrosion mechanism of TiC-containing slag to MgO-C bricks[J]. Refractories, 2024, 58(1): 48-52.

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Corrosion mechanism of TiC-containing slag to MgO-C bricks

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