不同碱度渣对刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀行为研究

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2024.01.003

耐火材料 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (1): 13-18.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2024.01.003

不同碱度渣对刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀行为研究

杨宗源, 王景然, 王桐, 张锦化, 韩兵强, 倪月娥, 柯昌明

武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉 430081

收稿日期:2023-06-27 出版日期:2024-02-15 发布日期:2024-02-28
作者简介:杨宗源:男,1999年生,硕士研究生。E-mail:891868495@qq.com
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(51802235);湖北省科学技术厅2023年科技人才服务企业项目(2023DJC087)。

Corrosion behavior of slags with different basicities to corundum spinel castables

Yang Zongyuan, Wang Jing-ran, Wang Tong, Zhang Jinhua, Han Bingqiang, Ni Yue'e, Ke Changming

First author's address: The State Key Laboratory of Refractories and Metallurgy,Wuhan University of Science and Technology,Wuhan 430081,Hubei,China

Received:2023-06-27 Online:2024-02-15 Published:2024-02-28

摘要/Abstract

摘要： 浇注料的抗渣侵蚀性能与钢渣的碱度密切相关。以烧结刚玉、缺陷尖晶石微粉、活性α-Al₂O₃微粉、电熔镁砂细粉和铝酸钙水泥(Secar71)为主要原料,制备了刚玉-尖晶石浇注料,采用静态坩埚法于1 600 ℃保温 3 h 进行抗渣试验,并用热力学模拟计算了液相量和液相组成,研究了刚玉-尖晶石浇注料对3种不同碱度渣(1.6、2.3和7.6)的抗渣侵蚀性能。结果表明:刚玉-尖晶石浇注料在高碱度渣中溶解能力有限,在熔渣-耐火材料界面极易形成尖晶石固溶体和六铝酸钙等高熔点物相,形成致密层阻挡熔渣渗透和侵蚀。而其在低碱度渣中溶解度较高,在浇注料-熔渣达到较高反应程度时,才开始形成尖晶石固溶体和六铝酸钙等高温相,无法形成有效的致密层阻止熔渣对浇注料的侵蚀和渗透。因此,刚玉-尖晶石浇注料对高碱度渣抗渣侵蚀能力较强,对低碱度渣抗渣侵蚀能力较弱。

关键词: 刚玉-尖晶石浇注料, 碱度, 抗渣侵蚀性能, 热力学模拟

Abstract: The slag corrosion resistance of castables is closely related to the basicity of steel slag.Sintered corundum,defective spinel micropowder,active α-Al₂O₃ micropowder,fused magnesia fine powder,and calcium aluminate cement (Secar 71) were used as the main raw materials to prepare corundum spinel castables.The slag resistance test was conducted using the static crucible method at 1 600 ℃ for 3 h,and the amount and composition of the liquid phase were thermodynamically simulated.The slag corrosion resistance of the corundum spinel castables against the three slags with different basicities (1.6,2.3,and 7.6) was studied.The results show that the high basicity slag has limited solubility to corundum spinel castables;it is easy to form high melting point phases such as spinel solid solution and calcium hexaluminate at the interface between slag and castables,forming a dense layer to prevent slag penetration and corrosion;the solubility of corundum spinel castables is high in low basicity slag;spinel solid solution,calcium hexaluminate or other high temperature phases can't form until the slag and the castables reach a high reaction degree,thus an effective dense layer can't form to prevent the corrosion and penetration of slag into the castables.Therefore,corundum spinel castables have better slag corrosion resistance to high basicity slags than low basicity slags.

Key words: corundum spinel castables, basicity, slag resistance, thermodynamic simulation

中图分类号:

TQ175.1

杨宗源, 王景然, 王桐, 张锦化, 韩兵强, 倪月娥, 柯昌明. 不同碱度渣对刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀行为研究[J]. 耐火材料, 2024, 58(1): 13-18.

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