镁炭砖的显微结构

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。

镁碳砖开题报告一、研究背景与意义镁碳砖是一种由镁和碳组成的复合材料，具有很高的强度和轻质化特性，被广泛应用于高温工业领域，如航空航天、石油化工、火箭发动机等。

镁碳砖的研究在提高材料性能、降低成本和改进生产工艺等方面具有重要意义。

在航空航天等高温工业领域，镁碳砖的重要性不言而喻。

随着航空航天技术的发展，对材料性能要求越来越高，如高温下的强度、耐磨性、热膨胀系数等。

而传统材料往往无法满足这些要求，因此需要研发新型材料，如镁碳砖，以应对高温工况。

而在石油化工、火箭发动机等领域，镁碳砖的应用也很广泛。

在石油化工中，镁碳砖可用于高温反应器、管道和容器等设备的内衬材料，能够提高设备的耐高温性能。

在火箭发动机中，镁碳砖可用于燃烧室和喷管等部件，能够提高发动机的推力和工作温度。

因此，开展镁碳砖的研究具有重要的科学意义和应用价值，有助于提高材料性能、降低成本和改进生产工艺，满足高温工业领域的需求。

二、研究目标本次研究的目标是通过改进制备工艺和优化材料组成，提高镁碳砖的性能和降低成本。

具体目标如下：1.提高镁碳砖的强度和热稳定性；2.降低镁碳砖的密度，实现轻质化；3.优化成本，降低制备镁碳砖的成本；4.改进制备工艺，提高制备效率。

通过达成上述目标，可以提高镁碳砖的性能，降低成本，拓宽其在高温工业领域的应用范围。

三、研究内容和方法本研究将主要从以下几个方面展开：1. 镁碳砖的制备通过优化制备工艺，改进材料组成，提高镁碳砖的性能和降低成本。

具体操作包括：•选择合适的原材料，包括镁粉和碳粉；•优化原材料的配比，控制镁与碳的比例；•采用适当的工艺参数，如压力、温度和时间等；•改进烧结工艺，提高镁碳砖的致密度。

2. 材料性能测试针对制备的镁碳砖，进行一系列的材料性能测试，包括：•强度测试：使用万能试验机测试镁碳砖的抗压强度和抗拉强度；•热稳定性测试：在高温环境下测试镁碳砖的热膨胀系数和热导率等性能；•密度测试：通过测量镁碳砖的质量和体积计算其密度；•微观结构观察：利用扫描电子显微镜（SEM）观察镁碳砖的微观形貌。

镁碳砖介绍镁碳砖是70年代初出现的，先是在超高功率电炉，接着在转炉、炉外精炼炉上使用，获得了非常好的效果。

由此，人们才认识到石墨、碳素材料和高温耐火氧化物之间结合所产生的作用。

断裂韧性差、高温剥落、抗渣渗透性差，这是高温烧成耐火制品的致命缺点，含碳耐火制品的出现突破了这些弱点。

在镁碳砖中氧化镁和石墨之间彼此相互包裹，不存在传统概念中的所谓烧结；石墨具有热传导系数高，弹性模量低，热膨胀系数小，不容易被熔渣浸润等优点，因此，由于石黑的引入，使炉衬耐火制品的断裂韧性和抗渣渗透性有本质的改善。

镁碳砖的主要特征是在微观结构上形成碳的结合物，这种结合是由有机结合剂在高温下结焦碳化形成的。

镁碳砖是一种不烧制品，其理化指标为：MgO70～85％，C l0～20％，显气孔率≤3％，体积密度2.87g／cm3，耐压强度40～50MPa，1400℃抗折强度l0～15MPa。

影响镁碳砖性能的工艺因素主要有原料、结合剂、添加剂等。

1．镁砂国外最初生产镁碳砖时采用的是高纯烧结镁砂，随着对镁碳砖使用过程的深入研究发现，高温下有如下反应：MgO+C→Mg↑+CO↑这个反应一般在1650℃开始，到l750℃时反应加剧，这是镁碳砖使用过程中损耗的重要原因之一，也是镁碳砖在1700℃以上使用损耗明显加剧的原因。

镁砂中的杂质SiO2，Fe2O3 等对上述反应有促进作用，因此，希望镁砂有较高的纯度。

电熔镁砂相对烧结镁砂来说，结晶结构更完整，对碳的还原作用也更稳定，特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出，所以镁碳砖的生产开始转向使用电熔镁砂。

考虑到碳的结合状态和结合剂的浸润性，也可以电熔镁砂烧结镁砂混合使用。

我国的镁碳砖基本上是使用电熔镁砂。

镁碳砖的使用结果表明，用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂，生产镁碳砖效果最好。

2．石墨石墨是镁碳砖中另一个基本组分。

石墨具有很好的耐火材料基本特性，主要理化指标：固定碳85％～98％，灰分13％～2％(主要成分SiO2，Al2O3等)，相对密度2．09～2．23，熔点3640K(挥发)。

镁碳砖显微结构与成分分析方法的综合分析摘要：为对镁碳砖的物理显微结构及化学含量组分进行系统研究,采用光学显微镜、电子探针及能谱仪、X射线衍射仪等物理设备对微观结构和物相组成进行分析,并利用X射线荧光光谱仪、碳硫分析仪对主要成分进行含量测定,同时利用电感耦合等离子体发射光谱仪和湿法分析进行结果验证。

结果表明:镁碳砖的基本结构由块状MgO及间隙中大量C元素组成,部分还含有Al单质颗粒,或少量片状Ca、Si化合物且多分布于MgO边缘。

X射线衍射等物理方法方便快捷,检出物相全面,可根据需要选择K值法或全谱拟合法进行半定量分析,更适合对镁碳砖质量的优劣进行初步筛选判断,化学检测手段准确度高,相互配合使用更适合进行成分的准确测定。

关键词：镁碳砖；显微结构；成分分析；综合研究镁碳砖作为一种复合耐火材料，有效利用了镁砂的抗炉渣侵蚀能力以及石墨碳的高导热性和低膨胀性，成为转炉炼钢尧炉外精炼使用最广泛的耐火材料之一，随着精炼程度的深入钢包使用环境也更加恶劣其中渣线部位耐火材料，由于长期处于高温尧高真空尧高辐射尧强碱度等环境下蚀损最为严重，使用寿命较低，因此作为钢包渣线部位常用耐火材料，镁碳砖的质量就成为影响转炉各项技术经济指标尧耐火材料消耗量及冶金工业发展革新的重要环节，目前对镁碳砖材料的研究主要集中在岩相组织。

本文通过光学显微镜尧电子探针渊EPMA）及能谱仪渊EDS）尧X射线衍射仪渊XRD）等物理检测设备对，某厂使用的镁碳砖原砖样的显微结构及物相组成，进行深入的观察和分析曰并利用X射线荧光光谱仪渊XRF）尧碳硫分析仪对镁碳砖中的主要成分进行了含量测定曰同时利用电感耦合等离子体发射光谱仪渊ICP-OES）和湿法分析对测定结果进行了验证为企业原材料的入厂检验和质量控制提供有效的技术支持。

1、试验选取含碳量为14%左右的两块镁碳砖原砖样，进行显微结构观察和化学成分分析。

利用光学显微镜尧EPMA及EDS对显微结构尧多相元素分布进行了研究采用XRD对样品的物相组成及含量进行定性半定量分析利用XRF尧ICP-OES尧碳硫分析仪和湿法分析对样品中MgO尧Al2O3尧C等主要成分进行了含量测定。

镁碳砖介绍镁碳砖是70年代初出现的，先是在超高功率电炉，接着在转炉、炉外精炼炉上使用，获得了非常好的效果。

由此，人们才认识到石墨、碳素材料和高温耐火氧化物之间结合所产生的作用。

断裂韧性差、高温剥落、抗渣渗透性差，这是高温烧成耐火制品的致命缺点，含碳耐火制品的出现突破了这些弱点。

在镁碳砖中氧化镁和石墨之间彼此相互包裹，不存在传统概念中的所谓烧结；石墨具有热传导系数高，弹性模量低，热膨胀系数小，不容易被熔渣浸润等优点，因此，由于石黑的引入，使炉衬耐火制品的断裂韧性和抗渣渗透性有本质的改善。

镁碳砖的主要特征是在微观结构上形成碳的结合物，这种结合是由有机结合剂在高温下结焦碳化形成的。

镁碳砖是一种不烧制品，其理化指标为：MgO70～85％，C l0～20％，显气孔率≤3％，体积密度2.87g／cm3，耐压强度40～50MPa，1400℃抗折强度l0～15MPa。

影响镁碳砖性能的工艺因素主要有原料、结合剂、添加剂等。

1．镁砂国外最初生产镁碳砖时采用的是高纯烧结镁砂，随着对镁碳砖使用过程的深入研究发现，高温下有如下反应：MgO+C→Mg↑+CO↑这个反应一般在1650℃开始，到l750℃时反应加剧，这是镁碳砖使用过程中损耗的重要原因之一，也是镁碳砖在1700℃以上使用损耗明显加剧的原因。

镁砂中的杂质SiO2，Fe2O3 等对上述反应有促进作用，因此，希望镁砂有较高的纯度。

电熔镁砂相对烧结镁砂来说，结晶结构更完整，对碳的还原作用也更稳定，特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出，所以镁碳砖的生产开始转向使用电熔镁砂。

考虑到碳的结合状态和结合剂的浸润性，也可以电熔镁砂烧结镁砂混合使用。

我国的镁碳砖基本上是使用电熔镁砂。

镁碳砖的使用结果表明，用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂，生产镁碳砖效果最好。

2．石墨石墨是镁碳砖中另一个基本组分。

石墨具有很好的耐火材料基本特性，主要理化指标：固定碳85％～98％，灰分13％～2％(主要成分SiO2，Al2O3等)，相对密度2．09～2．23，熔点3640K(挥发)。

镁碳砖质检操作方法
镁碳砖是一种用于电弧炉和高炉的耐火材料，常见的质检操作方法如下：
1.外观检查：检查镁碳砖表面是否有明显的裂缝、破损或其他缺陷，同时检查砖块的形状和尺寸是否符合要求。

2.物理性能检测：使用压力试验仪对镁碳砖的抗压强度进行测试，通常要求抗压强度不低于一定数值。

3.耐火性能检测：采用热震试验仪对镁碳砖的耐火性能进行测试。

先将样品加热至一定温度，然后突然浸入水中，观察样品是否发生裂纹或破碎，以评估其耐火性能。

4.尺寸测量：使用尺子或量具对镁碳砖的长度、宽度、高度等尺寸进行测量，确保其尺寸符合要求。

5.化学成分分析：通过化学分析仪器对镁碳砖的化学成分进行检测，以确保其符合相关标准的要求。

6.显微结构观察：使用金相显微镜对镁碳砖的显微结构进行观察，检查其内部结构是否均匀，有无明显的孔隙或裂纹等。

以上是一些常见的镁碳砖质检操作方法，具体的质检过程和指标可以根据具体的产品要求进行调整。

材料岩相学一、名词解释1.自然光从普通光源发出来的光波都是自然光。

2.偏光只在垂直于传播方向的某一固定方向上振动的光波称为偏光。

3.均质体传播速度不因光波的振动方向不同而发生改变，即各个方向的光学性质都相同，这种物质称为均质体。

4.非均质体传播速度随着振动方向不同而发生改变，这种物质称为非均质体。

5.双折射光波进入非均质体时，由一条光线变成两条光线，其振动方向永远互相垂直，这种现象称为双折射现象。

6.光轴非均质体中不发生双折射的方向称为光轴。

7.光率体光率体是表示晶体中光波振动方向与折射率之间关系的一种假想的空间几何图形。

8.双折射率晶体中最大折射率和最小折射率之差为晶体的双折射率。

9.主轴在二轴晶光率体中，三个相互垂直的主折射率代表主要的光学振动方向，称为主轴。

10.主轴面包含两个主轴的切面。

11.光轴面包含两根光轴的切面。

12.光学法线通过光率体中心且垂直于光轴面的方向。

13.光轴角两光轴所夹的锐角。

14.Bxa两光轴所夹的锐角等分线方向。

15.Bxo两光轴所夹的钝角等分线方向。

16.正交偏光上下偏光同时使用，并使其振方向互相垂直。

17.消光晶体在正交镜下呈现黑暗的现象称为消光现象。

18.全消光下偏光透过晶体后，不改变原来的振动方向，与上偏光镜的振动方向互相垂直，使视域黑暗，旋转物台360°，消光现象不变，这种消光称为全消光。

19.四次消光光率体的椭圆半径与上下偏光的振动方向平行时，使视域黑暗，即消光，转动物台360°光率体的椭圆半径有四次与上下偏光平行的机会，因此出现四次消光，这种消光称为四次消光。

20.消光位非均质体除了垂直光轴以外的任何切面，在正交偏光镜下处于消光时的位置称为消光位。

21.干涉色级序随着光程差的增加所产生的一系列有规律变化的干涉色序，称为干涉色级序。

22.反射力对投射到晶体上的光线反射的能力称为反射力。

23.反射率晶体的反射力大小用反射率R表示，反射率R等于反射光的强度与入射光强度之比R=IrIi´100%。

镁碳砖理化指标国标镁碳砖是一种新型建筑材料，近年来在建筑业中越来越受到重视，也开始在国家建筑材料行业中逐步被认可和应用，其使用量也不断增加。

考虑到镁碳砖的特殊性质，国家根据行业发展的需要，制定了《镁碳砖理化指标国标》，其主要内容包括镁碳砖理化指标和检验方法，旨在规范镁碳砖行业的市场秩序，提高镁碳砖产品的质量和使用性能，保护消费者的合法权益。

一、镁碳砖理化指标1、热失重率：表示镁碳砖在热处理中，温度升高后所失去的重量，是考核镁碳砖抗热性的重要参数，对于镁碳砖来说最高不超过12%。

2、烧失值：是用热失重率衡量镁碳砖的抗热性能的另一项指标，烧失值越大，表示镁碳砖的抗热性越好，一般不超过6％。

3、表面研磨度：表征镁碳砖在磨琢处理过程中，表面光洁度的一项指标，要求表观光洁度应不小于3米，镁碳砖的表观光洁度一般要不小于6米。

4、吸水率：指镁碳砖放在水中一定时间后，吸取水分量与原重量的比值，intra-day吸水率不得大于8%，镁碳砖的吸水率一般不超过2.5％。

5、硬度：指镁碳砖的抗硬度，可以采用MOR方法测量，其中标准立方体（50mm×50mm×50mm）的硬度必须大于９００Kgf/cm2 。

二、镁碳砖检验方法1、生物检测：通过比较镁碳砖表面和水泥表面的渗透或吸收率来测定镁碳砖的耐冻、耐候性，特别是测定耐候性，可以用氯化钾溶液测定。

2、光谱检测：根据镁碳砖表面亮度的不同，使用光谱仪测定其中的不同成分，以评价其抗热性、抗凝性等性能参数。

3、X射线检测：通过电离辐射探头，可以测定镁碳砖表面的厚度变化，从而分析其吸水性、耐压性等性能参数。

4、金相检测：使用显微镜测量镁碳砖的晶粒尺寸，以及球型结构的尺寸，以评估结构密度、耐磨性等性能指标。

5、压缩强度测试：通过将标准试样放入压缩仪中测定其承受压力的能力，它是衡量材料结构后期状态的指标，作为镁碳砖的重要性能参数，一般要大于14MPa。

《镁碳砖理化指标国标》是国家为保护消费者的合法权益、规范镁碳砖行业的市场秩序，提高镁碳砖产品质量而制定的标准。

铝镁碳砖的生产及应用铝镁碳砖的生产及应用摘要铝镁碳砖简称AMC砖是以镁砂、高铝骨料和碳素材料等原料经粉碎、配料、混炼、成型和干燥等工序而制成的不烧耐火制品。

AMC砖主要用在钢包包壁和包底,其性能对钢包的使用寿命和安全性起到了重要作用。

本文概述了铝镁碳砖主要的生产工艺流程及其应用情况。

在其生产过程中,原料成分的控制对生产优质的铝镁碳砖起着重要作用,各种工艺参数及技术指标的调节和合理应用是铝镁碳砖生产所必备的条件。

其中,熔渣的侵蚀是影响铝镁碳砖性能的主要因素,如何改善和提高铝镁碳砖的抗蚀性就是本文要阐述的问题。

当然,结合剂的选择和用量也是决定铝镁碳砖是否具备各种优良性能的重要条件。

树脂和沥青作为首选的结合剂,二者在不同方向、不同作用上均能大大提高和改善铝镁碳砖的抗渣性、抗蚀性等,因此开发以树脂或沥青为结合剂的新型铝镁碳砖是钢铁行业发展所必须的。

关键词:铝镁碳砖、工艺参数、技术指标、熔渣、结合剂The Development and Application of Alumina and magnesium carbon brickAbstract Aluminum and magnesium carbon brick referred to in magnesia brick of AMC, high aluminium aggregate and carbon materials raw material grinding, mixing, and the mixing, molding and drying process which doesn'tburn refractory products.This paper summarizes the alumina magnesia carbon brick main production process and its application. In the production process, the composition of the control of the production of high quality aluminum and magnesium carbon brick, plays an important role in various process parameters and technical indexes and the reasonable application of alumina magnesia carbon brick production is necessary conditions. Among them, the erosion of slag is alumina magnesia carbon brick, the main factors to performance improvement and improve alumina magnesia carbon brick anti corrosion is to illustrate this. Of course, the choice and the binder amount is to determine whether the alumina magnesia carbon brick with excellent properties of the important conditions. As the first pitch resin and binder, both in different directions, different effects can greatly enhance and improve the alumina magnesia carbon brick with resistance to corrosion resistance, etc, so as to develop asphalt binder resin or type of alumina magnesia carbon brick is a steel industry development.Key word: aluminum and magnesium carbon brick, process parameters, the technical indexes, slag, binder目录前言 1第一章铝镁碳砖的简介 2第二章铝镁碳砖的工艺流程 4§2.1 生产铝镁碳砖所需原料及配方种类 4 §2.1.1 矾土原料的选择 4§2.1.2 镁砂的加入量对铝镁碳试样性能的影响 5 §2.1.3 石墨的选择及加入量的控制8§2.1.4 石墨的加入量对铝镁碳试样性能的影响9 §2.1.5 结合剂的选择及加入量的确定10§2.1.6 增强剂的研究13§2.1.7 防氧化剂的选用14§2.1.8 抗氧化剂对铝镁碳砖的影响15§2.2 铝镁碳砖的生产工艺流程 19§2.2.1 泥料的配比(?) 20§2.2.2 泥料混练20§2.3 铝镁碳砖的应用20§2.3.1 铝镁碳转的性能20§2.3.2 铝镁碳砖使用特性研究21§2.3.3 铝镁碳砖的应用24第三章渣对铝镁碳砖的侵蚀与渗透28§3.1 实验28§3.2 结果与讨论28§3.3 渣侵蚀渗透机理30§3.4 抑制渣渗透的措施30§3.5 结语31第四章铝镁碳砖的发展趋势32 参考文献34 致谢36 外文翻译37前言随着炉外精炼和连铸等新技术的发展,钢水温度提高及钢水在钢包内停留时间延长,使钢包内衬耐火材料侵蚀更加严重。