莫来石／刚玉耐火材料与掺碱沉积材料的反应研究

摘要

实验研究了耐火材料/沉积材料间的反应和沉积材料渗入耐火砖内的渗透物。耐火砖是莫来石和刚玉砖，通常用于铁矿球团生产的回转窑中，沉积材料来源于铁矿球团生产窑。实验所用的材料分为颗粒和细粉两种。碱金属碳酸盐（包含钠和钾）作为侵蚀剂可以增加反应动力。利用扫描电子显微镜观察了试样的耐火材料与沉积材料界面的化学反应和形态变化。 X射线衍射分析表明在砖内碱金属与莫来石的反应中钠表现得比钾更明显。碱金属与耐火砖反应后，随即生成霞石（Na2O· Al2O3·2SiO2）、六方钾霞石和钾霞石（均为K2O· Al2O3·2SiO2）以及白榴石（K2O· Al2O3·4SiO2）相。这些相的生成引起砖内20％～25％（体积）的体积膨胀，从而加速了耐火砖的恶化。