铝镁(尖晶石)质浇注料(预制砖)的抗渣渗透机理
发布日期: 2019-10-14 16:31:23 阅读量(306) 作者:铝镁(尖晶石)质浇注料中富含Al2O3和MgO,在熔渣向其内部渗透过程中,熔渣中的CaO和Al2O3由于活性大,分别与浇注料中的反应,生成高熔点的柱状CA6、少量的CA2和MA,并伴有体积膨胀,可阻塞气孔,能抑制熔渣的进一步渗透。随着CA6等矿物的生成,消耗了渣中大量CaO和Al2O3,使渣中SiO2含量增加,粘度增大,渗透能力降低,同时阻碍了渣的进一步渗透;随着MA的生成,基质中含有较多的富铝尖晶石,可捕捉熔渣中的FeO、MnO,即占领阳离子空穴并置换部分MgO而形成复合尖晶石固溶体,能提高浇注料的抗渣性能。浇注料和溶渣中的SiO2,在中高温使用条件下,易与基质中MgO等矿物反应而形成低熔物,并渗透到浇注料的内部。应当指出,虽然熔渣中富含SiO2,能促进共结晶长大,使气孔率降低,并形成较致密的阻档层,抵抗熔渣的渗透。但是,SiO2含量过多,形成的低熔物也多,致使骨料滑移、基质破坏,熔损加快,抗渣性也随之降低。因此,为了减少低熔物的生成和提高材料的抗渗透性,在浇注料配合比设计时,应严格控制SiO2含量。
Mori和Nagai等对铝镁(尖晶石)浇注料的抗渣渗入机理推论如下:
第一步:铝镁(尖晶石)浇注料中的反应:
①形成富氧化铝组成的具有晶格缺陷的尖晶石:
MgO•Al2O3+Al2O3→MgO•nAl2O3(固溶体)
②形成CaO•6Al2O3
CaO•Al2O3+5Al2O3→CaO•6Al2O3
第二步:CaO和SiO2渗入铝镁(尖晶石)浇注料:
③CaO的渗入形成CaO•6Al2O3
CaO+6Al2O3→CaO•6Al2O3
④由于SiO2渗入使烧结尖晶石分解;
⑤由于烧结尖晶石的分解,开始形成富氧化铝组成的具有品格缺陷的尖晶石;
⑥由于SiO2的渗入,靠近热面CaO•6Al2O3晶体发育;
⑦由于CaO•6Al2O3晶体发育而形成致密化结构;
第三步:FeO渗入铝镁(尖晶石)浇注料;
⑧FeO占据具有晶格缺陷的尖晶石中的阳离子空位。
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