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玄武岩高温熔体中铁对耐火材料侵蚀

添加时间:2019年12月12日  浏览次数:

含铁熔体对耐火材料侵蚀都很严重,高温下Fe2O3与莫来石和刚玉有一定固溶度,形成有限固熔体。由于固溶体的形成,使莫来石和刚玉的晶格长大。在三元系统中始熔温度,当Al2O3 /SiO2比<2.55时为1380℃;>2.55时为1460℃。在还原气氛下,Fe2O3被还原成FeO而脱溶进入玻璃相,并使始熔温度分别下降到1240℃及1380℃。形成SiO2-Al2O3 -FeO结构体,并使耐火材料的始熔温度下降,降低熔点,加剧侵蚀,降低耐火材料寿命。

玄武岩熔炼炉

此外,Fe2O3与TiO2共存时,可与Al2O3 形成含铁钛酸铝,并同时进入玻璃相,增加液相量,从而降低制品的高温力学性质。

玄武岩纤维池窑法生产,首先要考虑窑炉寿命,传统的玄武岩纤维坩埚炉采用的耐火材料,由于侵蚀快、寿命短,使用在池窑上不经济。必须选择更加优质的耐火材料,需对不同性质耐火材料进行筛选并进行侵蚀实验。 有资料针对耐火材料致密氧化铬砖、铬锆刚玉砖、高致密锆英石砖、41#电熔AZS砖进行了侵蚀实验。侵蚀情况见图 1

致密氧化铬砖的抗熔融玄武岩侵蚀性最好,其次是铬锆刚玉砖、高致密锆英石砖。最差的是熔铸AZS-41 砖,其在液面线处出现严重钻孔侵蚀现象。显微结构分析表明 :致密氧化铬砖结构均匀,与玄武岩熔液反应性小,同时与玄武岩渣中的成分形成铬尖晶石致密层阻止了渣的进一步渗透 ;高致密锆英石砖在高温下锆英石自身分解,内部产生脱锆层和玻璃相,体积变大,产生发泡现象。 电熔AZS砖的显气孔率虽然很低,对玄武岩熔液有较好的抗渗透性,但其液相量较多,铁离子进入玻璃相,形成SiO2-Al2O3 -FeO结构体,降低熔点,加剧渣蚀。因此抗侵蚀性相对较差。对于采用电助熔的窑炉,还需考虑电极砖材质的选择,即要电导率低的又要耐侵蚀的耐火材料

关键词:耐火材料   侵蚀   玄武岩   
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