添加CaAl4O7-MgAl2O4对低碳镁碳砖抗热震性的影响

高镁石原料对煅烧质量带来的影响与对策措施水泥熟料主要成分是CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等四种化合物，次要成分为MgO、R2O、SO3等化合物，其中MgO含量允许达到5％，是次要成分中含量最多的一种。

江西永丰南方水泥有限公司是中国建材南方水泥（集团）公司在江西省吉安市永丰县陶唐乡投资新建的一条5000t/d新型干法水泥生产线，于2010年6月28日竣工投产。

其石灰石矿山质量（CaO：45～52.80%、MgO：1.00～7.00%、SiO2：0.50～4.00%）差异性波动大，石灰石原料品质主要表现在高镁、高硅、低钙石，通过矿山开采的精细化管理，多点搭配装车进厂等措施，才能满足水泥熟料生产用原料的基本要求。

1水泥原料中的MgO（1）水泥生产中，生料中的MgO主要来源于石灰石中的镁质矿物，这些矿物主要以硅酸镁、白云石、菱镁矿、铁白云石等不同类型存在。

（2）石灰石中MgO的含量对熟料强度有一定的影响，总的趋势是石灰石中MgO含量越高，则熟料强度越低。

根据试验研究，镁质矿物中MgCO3的分解温度为660～700℃，白云石Mg（CO3）2的分解温度为800℃，而石灰石中CaCO3分解温度接近900℃。

在水泥熟料生产过程中，MgO较CaO先形成。

2 MgO对熟料煅烧的影响（1）熟料煅烧时，生料中MgO：2.50%～3.00%和熟料矿物结合成固熔体，此类固熔体甚多，例如：CaO•MgO•SiO2、2CaO•MgO•SiO2、2CaO•MgO•2SiO2、3CaO•MgO•2SiO、7CaO•MgO•2Al2O3、3CaO•MgO•2Al2O3、MgO•Al2O3、MgO•Fe2O3以及C3MS2等，此类化合物的稳定温度在1200～1350℃，同时它还可能含有一些微量元素。

（2）在温度超过1400℃以上时，MgO的化合物会分解，且从熔融物中结晶出来。

（3）当熟料中含有少量细小方镁石晶格的MgO时，它能降低熟料液相生成温度，增加液相数量，降低液相粘度，增加液相表面张力，有利于熟料形成和结粒，也有利于C3S 的生成，还能改善熟料色泽。

论颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响作者：王莹莹王聪来源：《科学与财富》2019年第09期摘要：科学技术的发展产生了对于低碳镁碳砖性能的提升的要求，这样就需要提升它的抗震性能。

想要提升低碳镁碳砖的抗热震性能，需要进行相关实验。

制作低碳镁碳砖的时候，需要用到电熔镁砂、石墨等原料，同时加入编号为PF-5405的树脂来把这些原料进行结合。

然后结合相关技术进行操作来提升性能。

本文从实际出发，对颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响进行探讨。

关键词：颗粒级配;低碳镁碳砖;抗热震性随着近些年科学技术的迅猛发展，促进了相关的超低碳冶炼技术等的快速发展，由此也产生了对于低碳镁碳砖性能的提升的要求，这样就需要提升它的抗热震性能。

对于此，有人提议利用降低镁碳砖石墨含量和往钢水中增加碳含量的方法来进行，但是这也会导致镁碳砖的性能下降。

就当前的情况来说，常见的提升抗热震性常用的研究有两个方面：树脂碳的增韧和添加金属粉末。

文章就此开展谈论。

1 试验这些数据是接下来进行样本的实际性能检测的重要依据，所以在实验的时候一定要仔细、认真，尽量避免人为失误的原因造成的数据失准的现象出现。

1.1 原料关于颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响实验会用到的原料主要有以下几种：电熔镁砂（粒度分为四个粗细范围：颗粒粗度在5mm-3mm、3mm-1mm、1mm-0.088mm、0.088mm-0mm）;石墨（由97.37%的碳、1.23%的氧化钙、0.42%的二氧化硅、0.62%的三氧化二铁组成）;铝硅合金粉（组成成分铝和硅之间的质量比例是1：11）;最后的结合剂就是代号为PF-5405的树脂。

1.2 试验过程在实际的实验过程中，应当把试验按照Andreassen连续颗粒级配理论中的要求来进行。

按照理论中所用到的公式来计算出电熔镁砂、石墨等原料的具体比例、用量等来放置原料，放入的结合剂的质量按照理论计算大致为整个用材料质量的百分之三。

另外，试验中还用到了酒精做为稀释剂，酒精的质量是结合剂的一半左右，另还要加入结合剂质量8%的乌洛托品来作为固化剂。

１ ｏｏＯ
处理温度／℃
ｌ ２００
图１ 添加ｓｉ粉对试样水化质量增加率的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｓｉ ｐｏｗｄｅｒ ａｄｄｉｔｉｏｎｓ ｏｎ ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｍａｓｓ ｉｎ—
ｃｒｅａｓｉｎｇ ｒａｔｅ ｏｆ ｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
从图１可以看出，外加１％（加）的ｓｉ粉后，不同温
度处理后试样的水化质量增加率均比未加的试样要 小。这说明单质Ｓｉ粉对提高试样的抗水化性能有积
极作用，在１ ０００和１ ２００℃处理后，这种作用更加明 显。原因在于Ｓｉ粉加入后，与Ａｌ粉在５７７ ｏＣ时即可 形成共熔体，且由于Ａｌ的存在，使得ＳｉＣ的生成温度 由ｌ １００ ｏＣ降至７００ ｏＣ，ＳｉＣ的生成不仅降低了试样的
气孑Ｌ率，而且还能进一步发生反应，最终与ＭｇＯ反应
生成高熔点的２ＭｇＯ·ＳｉＯ：，反应式如下：
２０１０／３ 耐火材料／ＲＥｆＲＡＣＴｏ睢ｓ ２１ ５
耐火材料／ＮＡＩＨＵＯ ＣＡＩＬＩＡＯ
３ 结论
（１）添加Ｓｉ粉，反应产物填充气孔，并伴随体积 膨胀，促使试样更加致密化；高熔点物相２ＭｇＯ·ＳｉＯ： 的形成筑起了抗水化的新的保护层，从而抑制了 Ａｌ。ｃ，和ＡＩＮ的生成，有效地提高了试样的抗水化 性能。
由图４（ａ）可以看出，在空白样气孔内有大量纤
维状物质生成，且纤维状物质生成量大，细长，生长发
育较好；而图４（ｂ）添加含铁物质试样中生成的纤维 量少，长度短，且弯曲呈絮状。由能谱分析知：图４（ａ）
中纤维状物质所含元素主要有ＡＩ、Ｏ、Ｎ；图４（ｂ）中纤
维状物质所含元素为ＡＩ、Ｏ、Ｓｉ、Ｆｅ。由此推测，空白样 中有ＭＮ生成，而添加１％含铁物质的试样ｃ２中主
为此，在本工作中，固定低碳镁碳砖中Ａｌ粉质量 分数为３％，通过添加单质ｓｉ粉、含铁物质以及ｓｉ粉 与含铁物质的复合物，测定不同添加物对试样水化质 量增加率的影响，研究低碳镁碳砖抗水化性能的变化 规律，并采用ＸＲＤ分析试样的物相组成，采用扫描电 镜观察试样的显微结构。

镁铝碳砖理化指标
1. 化学成分
镁铝碳砖的主要化学成分包括氧化镁（MgO）、氧化铝（Al2O3）和碳（C）。

其具体的化学成分应符合相关标准，以保证其理化性能的稳定。

2. 物理性能
镁铝碳砖的物理性能包括密度、气孔率、体积密度等。

这些性能指标直接影响其使用效果和寿命。

镁铝碳砖的密度通常在2.9-3.1g/cm3之间，气孔率较低，体积密度较大，具有良好的抗热震性和抗侵蚀性。

3. 耐火性能
镁铝碳砖的耐火性能是其重要的理化指标之一。

它抵抗高温作用的能力直接决定了其在各种窑炉中的使用效果。

镁铝碳砖的耐火性能主要表现在高温强度、荷重软化温度、抗热震性等方面。

这些性能指标均应符合相关标准，以保证其在高温环境下的稳定性和安全性。

4. 机械性能
镁铝碳砖的机械性能包括抗压强度、抗折强度、耐磨性等。

这些性能指标反映了镁铝碳砖在承受机械作用时的稳定性和耐久性。

镁铝碳砖的机械性能应满足相关标准，以保证其在各种工作条件下的稳定性和可靠性。

5. 热膨胀系数
镁铝碳砖的热膨胀系数是其在高温环境下尺寸稳定性的重要指标。

热膨胀系数的大小直接影响到镁铝碳砖在窑炉中的使用效果和寿命。

镁铝碳砖的热膨胀系数应控制在合理的范围内，以保证其在高温环境下的尺寸稳定性和抗热震性。

综上所述，镁铝碳砖的理化指标包括化学成分、物理性能、耐火性能、机械性能和热膨胀系数等方面。

这些指标的合格与否直接影响到镁铝碳砖的使用效果和寿命。

因此，在使用镁铝碳砖时，应对其理化指标进行严格的检验和控制，以确保其在各种工作环境下的稳定性和安全性。

273 〜275,279颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响王建栋祝洪喜2邓承继2马天飞)1)中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司河南洛阳4710392)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摘要：为提高低碳镤碳砖的抗热震性，选用电熔镤砂、石墨和铝硅合金为原料，PF-5405热塑性酚醛树脂为结 合剂制备低碳援碳砖，并根据Andreassen连续颗粒级配理论调整电熔援砂颗粒配比，研究了 ^值（为0.3、0.4、0.5、0.6和0.7)对试样性能的影响。

结果表明：1)当g为0.4〜0.6时，生坯的密实度变化明显，且随g值增大 而提高；当g<0. 4或g>0. 6时，生坯密实度变化较小；试样强度随显气孔率减小而线性增大。

2)低碳镤碳砖 试样热震后强度保持率随g值增大而线性提高，即随粗颗粒的增多，抗热震性提高。

3)依据试样热震后产生裂 纹的SEM照片建立了微观组织结构简易模型并通过对裂纹沿颗粒边界扩展贯穿的长度和颗粒剥出所需的能量 分析得出，当粗颗粒较多时，虽然颗粒总比表面积减小，但单个粗颗粒与基质结合界面大，所需的断裂能大，因此裂纹较难扩展。

关键词：颗粒级配;低碳镤碳砖;抗热震性中图分类号:TF065 文献标识码：A 文章编号:1001 - 1935(2018)04 -0273 -03DOI ： 10. 3969/j. issn. 1001 - 1935.2018.04.008近年来，洁净钢和超低碳钢冶炼技术快速发展，提出了降低镁碳砖石墨含量以减少向钢水中增碳[1_2]。

但石墨含量降低后，必然导致镁碳砖的抗热 震性下降目前，提高低碳镁碳砖抗热震性的研 究大多集中在:1)树脂碳的增韧。

研究认为，酚醛树 脂碳化后形成脆性玻璃碳结构，通过添加纳米炭黑、碳纳米纤维、碳纳米管以及在树脂中混入一定量的沥 青焦化生成碳镶嵌结构等来增加树脂碳的韧性，能使 抗热震性提高约6%[-0]。

应 用 。Ｍｇ 尖 晶石 材 料 的使 用 寿 命 是 Ｍｇ — ｒ ， Ｏ一 Ｏ Ｃ２ ０ 类砖 的 １ ～ ． ２倍 。 ５ Ｍｇ 尖 晶 石 砖 在 水 泥 窑 上 使 用 的 主 要 优 势 Ｏ一
为 ：（ ）热 膨胀 系 数低 ；（ ）抗 热应 力 强 ；（ ）抗 １ ２ ３
１ ％ 、２ ％ 、３ ％ （ ） 的 Ｍ Ｏ— Ａ ２４ 合 材 料 ０ ０ ０ Ｓ ｇ Ｍｇ １ 复 Ｏ 中 而制 得 。在 每 一 种 复 合 材 料 中 ，３ １ 的 ｍｏ％Ｙ Ｏ 量 折 算 为 ＺＳＯ 中 ＺＯ 的量 ，并 随之 转 化 为 质 量 ｒｉ ｒ
令 人 满 意 ，但 是 其 抗 热 震 性 不 好 。研 究 发 现 ，在
Ｍｇ 质 材 料 中 引 入 尖 晶 石 （ Ａ ２ Ｏ Ｍｇ １ ）而 制 备 的 ０
从 而 使 得 Ｍｇ 一 晶石 材 料 的 使 用 寿命 提 高 ．但 Ｏ 尖
是 ，加 入 尖 晶石 后 其 力 学 性 能 有 所 下 降 。 本 文 通 过 在 含 有 不 同量 尖 晶 石 （ Ａ 的 Ｍｇ 尖 晶 Ｍｇ Ｉ ） Ｏ Ｏ一 石 材 料 中引 入不 同 含 量 的 ＺｓＯ 一 ｍｏ％Ｙ ０ 添 加 ｒｉ ３ ｌ
金 属 反 应 生 成 铬 酸 钾 或 重 铬 酸 钾 ．会 导 致 Ｍｇ — Ｏ Ｃ ２ ｒ 耐火 材 料 的毁 坏 。六 价 铬从 耐 火 材料 中扩 散 ０ 到水 泥窑 中去 ，增 加 了毒 性 反 应 的 风 险 性 。在 镁 质 和镁 白云石 质 材料 中 ，Ｍｇ 一 晶石 材料 由于 其 Ｏ 尖 具 备更 优 的抗 热 震 性 和 抗 碱 金 属 盐 的 性 能 而 广 泛
中 ，能 够 显 著提 高 其 热震 后 的残 余 强 度 、断 裂 模

原位碳-镁铝尖晶石复合粉的制备及对低碳耐火材料性能的影响原位碳/镁铝尖晶石复合粉的制备及对低碳耐火材料性能的影响1. 引言低碳耐火材料是一种应用广泛的特种材料，具有抗高温、抗腐蚀、抗侵蚀等特点。

然而，传统的低碳耐火材料在高温下容易发生热膨胀、裂纹和剥落等问题，限制了其应用范围和使用寿命。

因此，改善低碳耐火材料的性能成为了目前的研究热点。

本文将介绍一种新型的原位碳/镁铝尖晶石复合粉制备方法，并研究其在低碳耐火材料中的应用。

2. 原位碳/镁铝尖晶石复合粉的制备方法原位碳/镁铝尖晶石复合粉的制备方法包括两个关键步骤：碳源制备和复合粉制备。

2.1 碳源制备碳源是制备原位碳/镁铝尖晶石复合粉的基础。

本研究选择石墨作为碳源，通过高温热解法得到纳米级石墨粉末。

首先，在惰性气氛下将石墨粉末加热至高温，使其发生热解反应，生成碳纳米颗粒。

然后，通过机械球磨、超声分散等方法，得到均匀分散的碳纳米颗粒。

2.2 复合粉制备复合粉是将碳纳米颗粒与镁铝尖晶石颗粒混合得到的。

首先，将镁铝尖晶石颗粒与碳纳米颗粒按一定比例混合，然后在惰性气氛下加热，使两种颗粒发生化学反应，生成原位碳/镁铝尖晶石复合粉。

最后，通过筛分、洗涤等工艺步骤，得到所需的复合粉。

3. 原位碳/镁铝尖晶石复合粉的性能研究本研究对比了原位碳/镁铝尖晶石复合粉与传统低碳耐火材料的性能差异，并探究了原位碳/镁铝尖晶石复合粉对低碳耐火材料性能的影响。

3.1 结晶性能通过X射线衍射分析，发现原位碳/镁铝尖晶石复合粉的结晶度明显高于传统低碳耐火材料。

这是因为原位碳/镁铝尖晶石复合粉中的碳纳米颗粒能够提供晶格生长的核心，从而促进了晶体的生长和定向排列。

3.2 热膨胀性能使用热膨胀仪测量，发现原位碳/镁铝尖晶石复合粉的热膨胀系数低于传统低碳耐火材料。

这是因为原位碳/镁铝尖晶石复合粉中的碳纳米颗粒能够吸收热量，阻碍晶体的热膨胀，从而减缓了材料的热膨胀速率。

3.3 抗热震性能通过热震实验测试，发现原位碳/镁铝尖晶石复合材料的抗热震性能明显优于传统低碳耐火材料。

四 种 试 样 在 １０ ￣ 埋 碳 （ 墨 ） 件 下 的 高 温 抗 折 强 度 数 据 如 图 ４ ０Ｃ、 条
对 其 物 相 组 成 和 显 微 结 构 分 析 进 行 比较 ，ｊ － ￣得 到 性 能 较 优 越 的 低 碳 镁 碳 砖 与 物 相 和 结 构 关 系。 ． －
［ 关键词 ］ 低碳镁碳砖
２试 验 ．
本试验根据提供的 ４种不 同类型镁碳砖 ， 测其常温物理性能 、 检 高 温抗 折强度 、 热震稳定性并对其物相和显微结构 分析进行对 比， 而得 从 到性能优异的低碳镁碳砖的类型 ，并 总结 和研究 如何进一步改善其低 碳 镁碳砖的性能 。
２１检 测 项 目 ． （ ） 温 物 理 性 能 ： 国 家 标 准 Ｇ ／２ ９ — ０ ０检 测 试 样 的 显 气 孔 １常 按 ＢＴ ９ ７ ２０ 率 、 积密 度 、 体 常温 抗折 强度 和耐 压强 度 ； 样 尺寸 为 ２ ｍｍ￣ ５ 试 ５ ２ ｍｍ￣
增 多
பைடு நூலகம்
显气孔率
／ ％ ４１ ． ２９ ． ３８ ． ４１ ．
抗折强度
／ ＭＰａ １ ． ６Ｏ １ ． ９４ ２ ． ４Ｊ ２ ３ ９－
耐压强度
／ ＭＰａ ８ ９ ３． ６ｌ ８ ＿ ９ ７ ８． ９ １ ０．
２２２高 温 抗 折 强 度 ．．
２ ／ 。
２２试 验 结果 ．
试 梓 骗 号
２２１常温 物理性 能 ．． 试样的常温物理性能如表 ｌ 所示 。钢包 渣线 常用低碳镁碳砖 的体 积密度 约为 ３０ ｇｃ ， ． ・ｍ 而碳 含量 高 （ ０ Ｃ约 ４ ７ 的镁碳砖体 积密度 略 — ％） 低 ， ２ ５ ・ｎ 。四种来 自不同厂家的镁碳 砖的体积密度均与常用低 约 ． ｇｃｌ ９ 。 碳镁碳砖 的体积密度相 当； 四种试样 的显气孔 率值均较低 ； 抗折强 度和 耐压强度也都满足生产 的要求 。 表 １四种不 同试样 的常温物理性能 试样编号 体积密度

中图分类号：ＴＱ１７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０１９）０４－０２６８－０５ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０１９．０４．００６
炼钢连铸用滑板具有调节钢水流量和流速的功 能，是炼钢连铸用关键性功能元件，其性能直接影响 钢的质量和冶炼的安全性。因此，要求滑板具有优良 的抗侵蚀性、抗热震性和耐钢水冲刷磨损等。滑板材 质主 要 包 括 Ａｌ２Ｏ３－Ｃ、Ａｌ２Ｏ３－ＺｒＯ２－Ｃ和 ＭｇＯ－Ｃ 质［１－３］，制备工 艺 有 不 烧、低 温 热 处 理 或 高 温 烧 成。 不烧滑板具有节能环保、生产周期短、劳动强度低以 及经济效益显著的优点，为目前滑板领域研究开发的 热点。目前的研究主要集中在不烧滑板中的 Ａｌ粉、 Ｓｉ粉在加热过程中原位反应生成 ＡｌＮ、Ａｌ４Ｃ３ 和 ＳｉＣ 的量、形貌 和 在 材 料 中 的 分 布 对 不 烧 滑 板 性 能 的 影 响［４－６］，以及不同 碳 源 （土 状 石 墨、鳞 片 石 墨、炭 黑 和 高温沥青）［７－８］和各种添加物（锆刚玉、Ａｌ纤维、纳米 ＳｉＯ２ 粉、改性树脂和镁 铝 合 金 等 ）［９－１４］对 不 烧 滑 板 组 成、结构和性能的影响，以期提高不烧滑板的高温使 用性能和使用寿命。
成 ２５ｍｍ×２５ｍｍ×１４５ｍｍ的条形试样和 ５０ｍｍ× １４００℃保温 １ｈ的热处理（埋碳条件下）。
试样编号
Ｍ０ Ｍ１ Ｍ３ Ｍ５
３～１ｍｍ ２０ ２０ ２０ ２０
表 １ 试验配比 Ｔａｂｌｅ１Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
ｗ／％
板状刚玉
１～０．５ｍｍ
≤０．５ｍｍ
≤０．０４４ｍｍ
Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｘｉｎｈｏｎｇ＠ｚｚｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
收稿日期：２０１９－０１－１４

ｍｍ）。结合剂为热塑性液态酚醛树脂和固态酚醛树
脂粉。主要原料的化学组成见表 １。
表 １ 主要原料的化学组成 Ｔａｂｌｅ１Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｍａｉｎｓｔａｒｔｉｎｇｍａｔｅｒｉａｌｓ
ｗ／％
项目
Ａｌ２Ｏ３ ＭｇＯ
ＳｉＯ２
Ｒ２Ｏ Ｆｅ２Ｏ３
Ｃ
挥发分 ＋ 灰分
尖晶石
７４．７４２３．７８≤０．３３≤０．１６≤０．１４
在本工作中，通过在尖晶石低碳材料中引入第二 相来增强材料强度，研究了氧化铝细粉加入量对尖晶 石低碳材料性能的影响。 ０
１ 试验
１．１ 原料 试验的 主 要 原 料 有：电 熔 尖 晶 石 （１～０．２、≤
０．０７４、≤０．０４４ｍｍ），尖晶石微粉（ｄ５０ ＝２μｍ），１９９ 鳞片石 墨 （０．１５ｍｍ），烧 结 氧 化 铝 细 粉 （≤ ０．０４４
℃保温 ３ｈ热处理后待用（升温速率均为 １℃·ｍｉｎ－１）。
表 ２ 试验配料组成
Ｔａｂｌｅ２Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｓｐｅｃｉｍｅｎｓ
原料
ｗ／％ 试样 Ａ０ 试样 Ａ４ 试样 Ａ８ 试样 Ａ１２ 试样 Ａ１６
镁石墨
８
８
８
８
８
氧化铝细粉
０
４
８
１２
１６
酚醛树脂
７
７
７
７
７
陈祥臻：男，１９８３年生，工程师。 Ｅｍａｉｌ：９４４９５１９７＠ｑｑ．ｃｏｍ 收稿日期：２０１９－０４－０３
后试样的 显 气 孔 率 和 体 积 密 度；根 据 ＧＢ／Ｔ３００１— ２０００测试 ９５０和 １５５０℃热处理后试样的常温抗折 强度；据 ＧＢ／Ｔ３００２—２００４测定试样的高温抗折强度 （埋碳 条 件，１４００℃ 保 温 ０．５ｈ）；据 ＹＢ／Ｔ５２０３— １９９３测量 １５５０℃热处理后试样的线变化率。参照 ＹＢ／Ｔ３７６．１—１９９５测 试 试 样 的 抗 热 震 性，测 试 条 件 是 １１００℃保温 １０ｍｉｎ水冷至室温，烘干后测试试样 常温抗折强度并计算强度保持率，以强度保持率表征 试样的抗热震性。抗渣侵蚀试验在中频感应炉中进 行，钢 水 温 度 控 制 在 （１６００±３０）℃，抗 渣 时 间 为 １．５ｈ。具体是将 ９５０℃热处理试样（表面涂防氧化 涂层）预热到 １０００℃后浸入钢水中，首次加渣量为 ５００ｇ，间隔 ０．５ｈ补充 １００ｇ渣。试样在中频感应炉 中进行抗渣试验后，用卡尺测定试样被侵蚀后的残余 厚度，并计算侵蚀速率（侵蚀速率 ＝（侵蚀深度 ／侵蚀时 间）×１００％）。所 用 试 验 渣 的 化 学 组 成 （ｗ）为：Ｆ ２．２７％，Ｎａ２Ｏ１０．７０％，ＭｇＯ１４．３３％，Ａｌ２Ｏ３ ２３．６４％， ＳｉＯ２３４．２０％，ＣａＯ１０．７２％，ＭｎＯ０．７４％，Ｆｅ２Ｏ３３．４０％。

Ｐ ＥＮＧ ａ ｑａ Ｘｉｏ ｉｎ，Ｚ ＨＡＮＧ ａ ｌ ｎ，Ｗ ＡＮＧ ｈ ｑａ ｇ Ｑｉｏ ｉ ａ Ｚ ｉ ｉｎ
（ ａ ｕ ｔ ｆＭ ａ ｅ ｉｌ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｃ ｌ ｇｎ ｅ ｉ ｇ， ｉａ Ｕ ｎｖ ｒ ｉ ｆＧｅ ｓ ｉｎ ｅ ， ｕ ａ ３ ０ ４ Ｆ ｃ ｌ ｏ ｔ ｒａ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｃｈ ｍｉａ ｙ Ｓ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｎ Ｃｈ ｎ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｏ ｃｅ ｃ ｓ Ｗ ｈ ｎ ４ ０ ７ ） ｙ
抗 氧化性 能 ， 且试 样的 抗氧化 效果 随着 Ａｌ 加入 量的 增 大明 显增 强 ， 粉 可见 Ａｌ 比 ｓ 粉 的 抗氧 化作 用 更有 效 。 粉 ｉ
但 是单 独添加 Ａ１ 时 ， 粉 低碳 Ｍｇ）Ｃ材料 抗氧 化效 果最好 。Ａ１ 或 Ａ１ （Ｉ 粉 一 Ｍｇ合金 粉 单独使 用时对 材料 的抗 氧化 作 用要优 于混合 使 用时 的作 用效 果 ， 而且 Ａ１ 一 Ｍｇ合金 抑制 材料 中 Ｃ氧 化的 效果不如 Ａｌ 的作 用 明显 。综合 考 粉 虑 认为 ， 一金属 添加 剂的抗氧 化效 果优 于复合添 加剂 。 单 关键 词 Ａ ｓ １ 合金 Ｍｇ － １ ｉ 一 Ａ Ｍｇ ＯＣ砖 抗氧化性
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｓ ｒ ｃ
Ｔ ｅｅｆｃ ｆ ／ ｉ ｏ ｏ ｎ ｄ ｉ ｖ ｓａ ｄ Ａ１ 一 ｌ ｙｃ ｍｐ ｕ ｄａ ｄｔ ｅ ｎ ｏ ｉａｉ — ｈ ｆ ｔ ｏ Ｓ ｍｐ ｕ ｄ ａ ｄｔ ｅ ｎ ／ Ｍｇａｌ ｅ ｓ Ａ１ ｃ ｉ Ａ１ ｏ ｏ ｏ ｎ ｄ ｉｖ ｓｏ ｘｄ ｔ ｎ ｒ ｉ ｏ ｅ
摘 要
通过 对脱碳层 面积 的 比较 ， 究 了低 碳 Ｍｇ Ｃ砖 中 Ａｌ Ｓ 复合 添加 剂及 Ａ１ Ａ１ 研 Ｏ－ 和 ｉ 和 一 Ｍｇ合金 复合

和添加了31m粒径铝粉的镁碳砖相比添加10m及以下粒径铝粉的镁碳砖高温抗折强度升高抗氧化变强热膨胀率降低1400以上埋炭焙烧后致密度提高
第 40 卷第 5 期 2012 年10 月
现代冶金
Modern Metallurgy
Vol.40 No.5 Oct.2012
铝粉粒度对镁碳砖性能的影响1
俞晓东，康伟，焦龙，郜均兵，张雪松
关键词：镁碳砖；铝粉；粒度 中图分类号：TQ175.1
引言
铝粉可以有效提高镁碳砖的抗氧化性和高温强 度，是镁碳砖最常用的抗氧化剂。因此选择合理的铝 粉粒度是很重要的。本文将探讨铝粉的粒度对镁碳砖 性能的影响。
1 试验研究
1.1 试验原料
97.5 %纯度的电熔镁砂、-194 石墨、热塑性酚 醛树脂结合剂、乌洛托品，以及 3 种不同粒度的铝粉 （见表 1）。
1550℃抗氧化试验的结果见图 2。由图 2 可知： 随着铝粉变细，脱碳层逐渐变薄，抗氧化性提高。在 实验范围内减小铝粉的粒径比增加铝粉含量对镁碳 砖抗氧化性的提高更为有效。较细的铝粉比表面积 大，抗氧化效果更好。
1600 ℃热膨胀试验的结果见图 3。由图 3 可知： 随着铝粉粒度从 31 μm 变细到 10 μm 时，镁碳砖 的热膨胀率显著下降，冷后线变化率也有所下降。铝 粉粒度从 10 μm 变细到 5 μm 时镁碳砖的热膨胀率 和冷后线变化率不再下降。镁碳砖热膨胀率的降低意 味着更好的体积稳定性，对于实际使用具有重要意 义。
4.0
L A
L B
L C
L D
试样编号
图 2 各试样抗氧化的比较
2.3
0.7
热膨胀率 冷后线变化率 2.2
0.6 2.1
热膨胀率/%
2.0

基 质 反 应 生 成 新 相 Ｍｇ Ａ１ 。 Ｏ 和 Ｔ ｉ Ｎ或 Ｔ ｉ （ Ｃ， Ｎ） ， 使低碳镁 碳砖 的抗氧 化性 能明显提 高 ， 材 料 的 强 度 显 著 增 加； 此 外， 添 加 剂 的 复 合 引入 有 利 于 改善 单 独 引 入 Ａｌ 粉 时 镁 碳 砖 埋 炭 处理 后 易水 化 的 问题 。
基 质物 相组 成及 性 能 的影 响 。
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１ ． ２ 试样 的制备 及 其性 能测试
将 Ａ１ 粉、 Ｔ ｉ Ｏ 、 超细鳞 片石墨 、 镁 砂 细 粉 按
关键 词 ： 低碳镁碳砖 ； 添加剂 ； Ｔｉ Ｎ； Ｔｉ （ Ｃ， Ｎ） ； 镁 铝 尖 晶石
中图分类号 ： ＴＢ ３ ３ ２
文献标志码 ： Ａ
文章编号 ： １ ６ ７ ４ — ３ ６ ４ ４ （ ２ ０ １ ３ ） ０ １ ０ ０ ４ ５ — ０ ５
镁 碳砖 具 有 良好 的热 震 稳 定 性 和 抗 渣性 ， 广
片石 墨 （ 粒 度 小 于０ ． ０ １ ８ ｍｍ） ， 添 加 剂 有 Ａｌ 粉
（ （ Ａ１ ） ＞９ ９ ． ５ ） 和 Ｔｉ Ｏ２ （ （ Ｔｉ Ｏ２ ） ＞９ ９ ． ０ ） ，
泛应用于钢铁 冶金工业 ， 如转 炉、 钢 包 等 炉 衬 部
位 。由于冶 炼 洁净 钢 、 超低 碳 钢 及 节 能 降耗 的需 要， 镁碳 砖 低碳 化成 为必 然趋 势 ＿ 】 ］ 。但 是 ， 镁 碳 砖 中碳 含 量 的降低 会 使 砖 的导 热 性 能 降低 、 抗 渣 渗

第31卷第4期硅酸盐通报Vol．31No．42012年8月BULLETIN OF THE CHINESE CERAMIC SOCIETYAugust ，2012石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响李心慰，李志坚，曲殿利，吴锋，徐娜（辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院，鞍山114044）摘要：通过检测含有2% 14%石墨镁碳砖1400ħ的高温抗折强度、1500ħ的热膨胀系数、1000ħˑ2h 煅烧后的抗氧化性，比较低碳镁碳砖与传统镁砖的性能差异，研究了石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响。

结果表明：在有2%Al 存在的情况下，低碳镁碳砖高温抗折强度与石墨加入量无关；石墨加入量为6%时，可保证低碳镁碳砖具有较优良的抗剥落性及抗氧化性。

关键词：低碳镁碳砖；石墨；高温抗折强度；抗剥落性；抗氧化性中图分类号：O647文献标识码：A文章编号：1001-1625（2012）04-0961-03Effect of Graphite Addition on Performance of Low-carbon MgO-C BrickLI Xin-wei ，LI Zhi-jian ，QU Dian-li ，WU Feng ，XU Na（School of High temperature Materials and Magnesite Resources Engineering ，University of Science and Technology Liaoning ，Anshan 114044，China ）Abstract ：2% 14%graphite added in MgO-C brick ，across inspecting HMOR at 1400ħ，coefficient of thermal expansion at 1500ħ，antioxidant after calcined at 1000ħˑ2h ，compare different performance between Low-carbon MgO-C brick and tradition MgO-C brick ，study the effect of graphite addition on Low-carbon MgO-C brick＇s performance．It showed that ：Al is 2%，HMOR of MgO-C brick has no relation on addition of graphite ，graphite is 6%，low-carbon MgO-C brick has fine spalling resistance and antioxidant．Key words ：low-carbon MgO-C brick ；graphite ；HMOR ；spalling resistance ；antioxidant基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAB06B00）；辽宁省镁资源与镁质材料工程研究中心资助项目（2011）作者简介：李心慰（1980-），女，博士研究生，讲师．主要从事冶金新技术用耐火材料方面的研究．通讯作者：李志坚．E-mail ：askj5212086@163．com 1引言镁碳砖由于其优异的抗侵蚀性及热震稳定性，广泛应用做炼钢炉衬材料。

氧化铝微粉加入量对低碳镁碳砖性能的影响谢朝晖;叶方保【期刊名称】《耐火材料》【年(卷),期】2010(044)002【摘要】以电熔镁砂、石墨、金属Al和氧化铝微粉为主要原料,热塑性酚醛树脂为结合剂,制备了w(C)＜5%的低碳镁碳砖试样,研究了氧化铝微粉加入量(其质量分数分别为0、3%、5%、7%、9%)对低碳镁碳砖的常温物理性能、抗热震性和抗氧化性的影响.结果表明:(1)随着氧化铝微粉加入量的增加,低碳镁碳砖试样的体积密度、常温强度和高温强度均先升高后降低,显气孔率则先降低后升高;抗热震性和抗氧化性随微粉加入量的增加呈先改善后变差的趋势;其中,微粉加入量为5%的低碳镁碳试样综合性能最好.(2)低碳镁碳砖试样性能的改善主要是由于加入的氧化铝微粉和MgO在高温下原位反应生成连续分布的尖晶石,增强了基质的陶瓷结合;但氧化铝微粉加入量过大时,由于大量原位反应引起材料产生过大的体积膨胀,会导致基质结构疏松,从而恶化镁碳砖的性能.【总页数】4页(P89-91,99)【作者】谢朝晖;叶方保【作者单位】郑州大学,高温功能材料河南省重点实验室,河南郑州,450052;郑州大学,高温功能材料河南省重点实验室,河南郑州,450052【正文语种】中文【相关文献】1.SiO2微粉加入量对高纯氧化铝轻质隔热材料性能的影响 [J], 廖佳;李远兵;段斌文;李淑静;吴清顺;李亚伟;桑绍柏2.用后镁碳砖回收料加入量和粒度对镁碳砖性能的影响 [J], 满斯林;张国栋;刘海啸;罗旭东;吕楠3.碳氮化钛的加入量对低碳镁碳砖性能的影响 [J], 覃显鹏;李远兵;洪学勤;吴勇来;李亚伟4.MgCO3微粉加入量对氧化铝空心球浇注料结构和性能的影响 [J], 胡书禾;陈留刚;李飞;田学坤;张阳;叶国田5.石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响 [J], 李心慰;李志坚;曲殿利;吴锋;徐娜因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

１ 试 验
１ ． １ Ｃ ａ Ｔ ｉ Ｏ 粉的合成及检测
以 （ Ｃ ａ Ｃ Ｏ ）＝ ９ ９ ％ 的分析纯碳酸钙和 ｗ （ Ｔ ｉ Ｏ ）＝
废液预 混 合 １ ０ ａ ｒ ｉ ｎ ， 再 依 次 加入 烧 结 镁 砂 细粉 与
Ｃ ａ Ｔ ｉ Ｏ 细粉 ， 然后 再混 合 １ ０ ｍ ｉ ｎ 。将 混好 的物 料 在 四
／
熬
２ 第 ０ １ ５ ７ １ 卷 年４ 第 ２ 期 月
合成 Ｃ ａ Ｔ ｉ Ｏ ３ 粉加入量对烧 结镁砖性能的影响
杨 健 张 玲 纪嘉 宁 乔少 明
辽 宁科 技 大 学 高温材料 与镁 资 源工程 学院 辽 宁鞍 山 １ １ ４ ０ ５ １
摘
要： 为进 一步提 高 Ｍｇ Ｏ质耐 火材料 的性 能 ， 首先 以 （ Ｃ ａ Ｃ Ｏ ３ ） ≥９ ９ ％ 的 分析 纯碳 酸 钙 和 （ Ｔ ｉ Ｏ ２ ）＝ ９ ５ ％ 的
成见 表 １ 。
表 １ 原料的化学组成
之一 ， 因其 耐火 度高 、 抗 Ｃ ａ Ｏ、 Ｆ ｅ Ｏ等碱 性 渣 和铁 渣 侵
蚀 作 用强 等优 点 而被 广泛 应 用 于转 炉 、 电炉 、 水 泥 回
转 窑 和玻 璃 窑 蓄 热 室 等 ＿ １ ｊ 。但 烧 结 镁 砖 的抗 热 震 性 能 较差 ， 通 常经 过 １ １ ０ ０℃水 冷热 震 ３～ ６次就 会被
柱 油压 机 Ｄ Ｓ Ｂ Ｓ －２ ０ ０ Ａ（ 最 大使 用 压 力 １ ８ ０ ０ Ｎ） 下 以 ５ ０ ０ ＭＰ ａ 压制成 １ ３ ０ ｍ ｍ× ４ ０ ｍｍ × ３ ５ ｍｍ 的条 形 试
杨健 ： 男， １ ９ ９ １ 年生 ， 硕士研究生。

镁碳砖中碳的作用
镁碳砖是一种高温材料，常常在高温环境下使用。

它由镁粉和碳素原料混合而成，经过压制、烧结等工艺制成。

砖中的碳起到了重要作用，影响着砖的性能和应用。

本文将探讨镁碳砖中碳的作用。

碳的存在使得镁碳砖具有一些优良特性，比如高耐火性、抗热震性、导热性等。

首先，碳的加入可以增加镁碳砖的热稳定性。

当镁碳砖在高温下遭受热震的冲击时，碳能够吸收部分热量和冲击力，从而减轻砖的受损程度，提高砖的抗热震性。

其次，碳还可以提高镁碳砖的导热性。

镁碳砖的热传导主要依赖于镁粉的导热，而碳的加入可以增加砖体的导热系数，提高热传导效果，使得镁碳砖更适合在需要高热传导性的场合应用，如电磁炉等。

此外，碳还能促进镁碳砖的石墨化反应。

镁碳砖在高温下会发生石墨化反应，生成石墨相，从而提高砖的耐火性和热稳定性。

碳可以作为石墨化反应的催化剂，加速反应的进行。

砖中的碳含量越高，石墨化反应的速度也就越快，从而生成的石墨晶须也就越长越密集，提高砖的耐火性。

与此相反，过多的碳会对镁碳砖的性能产生负面影响。

过高的碳含量会使得镁碳砖在高温下易剥落，降低其使用寿命。

而过低的碳含量则会影响石墨化反应，影响耐火性。

因此，在生产镁碳砖时需严格控制碳的加入量，以达到适当的碳含量。

总之，碳在镁碳砖中起着重要作用。

它能提高砖的耐火性、抗热震性和导热性，促进石墨化反应。

在生产和应用中，需要根据具体情况，精确掌握碳的含量和配比，以达到最佳的性能和效果。