均质矾土特性及其在铝镁浇注料的应用研究

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矾土的均化利用为矾土资源的合理开发提供了一条有效的途径。本文首先对均化矾土以及天然煅烧的矾土熟料的组成、结构和性能进行了研究,在此基础上研究了矾土骨料种类、基质组成对均化矾土基铝镁浇注料性能的影响,同时采用FactSage?6.2热化学软件和动态感应炉抗渣侵蚀试验对熔渣和耐火材料的反应机理进行了研究。研究结果表明:(1)均化矾土的主晶相是刚玉相,其次为少量的钛酸铝相,而倒焰窑矾土和回转窑矾土中还会有少量莫来石相存在。均化矾土、回转窑矾土、倒焰窑矾土中刚玉平均晶粒尺寸依次为26.7μm、17.3μm、20.5μm。由于均化矾土熟料中存在均匀分布的密闭小气孔,导致均化矾土熟料的显气孔率和吸水率均较低。(2)采用水泥结合的铝镁浇注料,含86级均化矾土骨料的试样抗渣侵蚀性能与含88级回转窑矾土或88级倒焰窑矾土骨料的试样相比相差不大,但均化矾土基铝镁浇注料试样的抗渣渗透性能和抗热震性能略差。渣蚀后接近热面附近均化矾土骨料周围会生成较大的裂纹,会对试样的抗渣性能产生不利的影响。(3)采用MgO-SiO2-H2O结合的浇注料,以86级均化矾土为骨料的试样抗渣侵蚀性能短期内优于含88级回转窑矾土骨料的试样,但差别并不大。但是均化矾土基铝镁浇注料抗渣渗透性能仍略差。而以88级均化矾土为骨料的试样的抗渣侵蚀性和抗渣渗透性能都要优于以88级回转窑矾土为骨料的试样。(4)均化矾土基铝镁浇注料与熔渣发生反应时,均化矾土骨料表面有刚玉、CA-6、钙铝黄长石(C2AS)和钙长石(CAS2)共存,基质与熔渣反应的产物为尖晶石、C2AS、CAS2等。热化学模拟表明由于生成CA6层,均化矾土骨料向渣中的溶解为间接溶解,而基质向渣中的溶解为直接溶解。
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