钢渣的氧化性对镁碳砖侵蚀的影响-找耐火材料网

钢渣的氧化性对镁碳砖侵蚀的影响

发布日期： 2020-03-03 16:30:22 阅读量（563）作者：张红

镁碳砖因为其优质性能，被广泛大量的应用在钢铁行业中。随着钢铁行业的发展，钢渣的组分更加复杂化，因此对镁碳砖的抗渣性能提出更高的要求。对侵蚀界面处的试样光片进行扫描电镜观察以及能谱分析结果如图1至图4所示。

图1炉渣氧化铁含量为15%的侵蚀界面

图2炉渣氧化铁含量为15%时被还原的铁单质

图3炉渣氧化铁含量为25%的侵蚀界面

图4炉渣氧化铁含量为25%时被还原的铁单质

由以上图可以看出，在氧化性炉渣的侵蚀情况下可以观察到过渡层，并且可以看出白的亮点为被石墨还原的金属铁珠，图中灰色物质主要为钢渣，深灰色物质主要为镁砂颗粒，黑色物质绝大部分为石墨。由于镁碳砖中的石墨被炉渣中铁的氧化物还原，炉渣基本上和镁砂颗粒直接接触，其中图3、图4尤为明显，镁砂颗粒紧紧挨着炉渣，由此可以推断，随着炉渣氧化性的增强，镁碳砖中的石墨被氧化的越快也越充分。分别对炉渣氧化铁含量为15%、25%的侵蚀结果进行能谱分析，得出镁砂附近的炉渣几个点的成分，取点位置如图1、图2中黑点所示，取各个点成分的平均值，结果如表1所示，由于能谱分析测定氧原子存在误差，因此只测定其它元素原子百分比。

表1不同氧化铁含量炉渣溶解镁砂后的成分

由表1可以看出，镁砂附近的炉渣成分中，Mg原子的百分比较原始炉渣增加了不少，即炉渣中溶解了MgO，就此可以判断炉渣与镁砂颗粒之间有侵蚀反应，除此之外我们由表还可以发现，钢渣成分没有发现铁元素的存在，并且在样品中发现大量的金属光泽的球体，通过能谱分析图1、图2中的金属球体主要为铁单质和少量的硅单质，其中硅单质有可能是由于渣中的SiO2在高温下被石墨还原造成的。图3、图4中的金属球体几乎为纯铁，由此可以推断炉渣中的铁元素完全被还原。由于所用炉渣碱度为1.0，通过能谱分析可以看出，镁砂周围的炉渣成分主要为钙镁橄榄石相CMS(CaO·MgO·SiO2)和硅酸镁安徽工业大学硕士学位论文15MS(MgO·SiO2)，这两种物质都属于低熔点相，因此在1580℃实验条件下很容易形成，即由此我们可以推断出镁碳砖在侵蚀初期，首先是石墨与铁的氧化物进行氧化还原反应，待石墨与铁的氧化物反应完毕，镁砂颗粒就暴露出来并与炉渣接触进行侵蚀反应。由能谱分析可以得出，炉渣的碱度为1.0的条件下，炉渣中铁的氧化物只参与了石墨的氧化反应，并没有参与对镁砂的侵蚀反应。