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近年来,随着洁净钢、特种钢等高端钢铁产品的生产需要,MgO-Ca O质耐火材料的生产和研究日益受到国内外的重视,该耐火材料具有耐火度高、碱度高、抗渣性好、耐剥落性强等特点,特别是其内部的游离CaO具有良好的净化钢水作用,是冶炼洁净钢、特种钢等不可或缺的优质耐火材料,具有广泛的应用前景。但是MgO-CaO质耐火材料最大的缺点是CaO在空气中极易发生水化反应,造成材料粉化,使其应用受到了极大限制。国内外很多学者对MgO-CaO质耐火材料的抗水化性能做过研究,方法包括二步煅烧法、引入添加剂、表面处理等多种方式,本课题的研究方向主要是通过二步煅烧法和引入Fe2O3+ZrO2复合添加剂两种方式,来提高MgO-CaO质耐火材料的抗水化性能。本课题研究主要包括三步:第一步,以天然白云石矿和天然菱镁矿为原料,破碎磨细至粒度小于100μm,分别在不同温度下轻烧、保温2h,制得MgO、CaO粉料,经过活性测试分别选取活性最高的轻烧温度。第二步,将两种在活性最高温度下轻烧后的粉料分别按照w(CaO)=45%、w(CaO)=50%、w(CaO)=55%进行配比,之后向其中引入不同配比的Fe2O3+ZrO2复合添加剂,复合添加剂中Fe2O3、ZrO2的质量比分别为0.5%Fe2O3+1%ZrO2、0.75%Fe2O3+2%ZrO2、1%Fe2O3+3%ZrO2,最后加入磷酸二氢铝粉末作为结合剂,干混6h,在100MPa压制成Φ50mm×50mm的圆柱试样,分别于1500℃×3h和1600℃×3h烧成。第三步,根据烧后试样的显气孔率、体积密度、水化增重率以及试样的微观结构,确定添加剂的最佳引入量。结果表明:(1)所用白云石矿的最佳轻烧温度为1100℃,菱镁矿的最佳轻烧温度为800℃。(2)加入一定量活性MgO的试样在烧结性能、抗水化性能方面优于不加入活性MgO的试样。(3)Fe2O3+ZrO2复合添加剂在高温下能够促进MgO-西安建筑科技大学硕士学位论文CaO质耐火材料烧结性能的提高,促进晶粒的生长,引入复合添加剂试样的显气孔率、体积密度和抗水化性能都明显优于不加添加剂的空白试样,其中w(CaO)=50%、引入添加剂比例为1%Fe2O3+3%ZrO2的试样,1600℃烧成后水化率从空白试样的10.8%降至4.3%,说明添加剂的引入能够有效改善MgO-CaO质耐火材料的易水化性。(4)1600℃下烧成试样的烧结性能、抗水化性能明显优于1500℃下烧成试样,说明烧成温度越高,对于MgO-CaO质耐火材料烧结性能的提升越明显,有利于抗水化性能的提高。