矿渣玻璃熔液对耐火材料的侵蚀及对微晶玻璃结构的影响

摘要

矿渣微晶玻璃材料具有高强度、耐磨、耐腐蚀等优异性能，应用前景十分广阔，已逐步成为科研工作者研究的热点和社会关注的焦点。虽然，矿渣微晶玻璃已在基础研究方面取得了较多的成果，如基础配方的调整、制备工艺的优化、结构与性能的研究等，但由于矿渣成分复杂、熔制温度高、矿渣玻璃熔液对耐火材料的侵蚀严重等问题，使得矿渣微晶玻璃的工业化进程进展缓慢。矿渣玻璃的熔制是熔融法制备微晶玻璃的必备环节，而电熔窑的设计，特别是窑砖的选择至关重要。因此，研究耐火材料的侵蚀机理及对微晶玻璃组织结构与性能的影响程度，不仅能够丰富矿渣微晶玻璃的基础理论，而且可以为后续的工业化提供理论依据。
　　本文选用白云鄂博尾矿及粉煤灰作为主要原料熔制矿渣玻璃熔液，以电熔锆刚玉砖（AZS）、α-β-Al2O3砖、镁铁尖晶石砖为研究对象，采用静态侵蚀的实验方法，运用XRD、SEM、EDS等多种测试手段，研究了矿渣玻璃熔液对耐火材料的侵蚀状况及其对微晶玻璃结构的影响。并进一步对AZS砖在电熔窑运行3年后的侵蚀行为及对微晶玻璃结构的影响进行研究。
　　本文研究结论如下：
　　（1）在实验室基础上，采用静态侵蚀的方法，通过矿渣玻璃熔液对电熔锆刚玉砖（AZS）、α-β-Al2O3砖、镁铁尖晶石砖等耐火材料侵蚀的分析，其耐侵蚀程度为AZS41#＞AZS33#＞AZS36#，AZS＞α-β-Al2O3砖＞镁铁尖晶石砖。但是针对具有高氟高铁含量的矿渣玻璃熔液，这三种耐火材料均不适宜作为池壁砖。
　　（2）通过研究矿渣玻璃电熔窑运行3年后窑砖的侵蚀情况，得到AZS砖更加适宜作为池壁空间耐火材料使用。
　　（3）实验室静态侵蚀在短时间内不会对制备的矿渣微晶玻璃结构有明显的改变。

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引言

1 文献综述

1.1 耐火材料研究现状

1.2 矿渣微晶玻璃研究现状

1.3 耐火材料抗矿渣玻璃熔液侵蚀研究现状

1.4 研究内容

1.5 研究目的及意义

2 实验

2.1 实验原料

2.2 实验设备

2.3 实验方法

2.4 材料测试与表征

3 耐火材料抗矿渣玻璃熔液静态侵蚀评价及侵蚀机理

3.1 电熔锆刚玉砖（AZS）抗矿渣玻璃熔液的侵蚀分析

3.2 高铝质耐火材料（α-β-Al2O3）的侵蚀机理

3.3 镁质耐火材料（镁铁尖晶石砖）的侵蚀机理

3.4 本章小结

4 耐火材料的侵蚀对矿渣微晶玻璃显微结构的影响

4.1 AZS砖的侵蚀对矿渣微晶玻璃显微结构的影响

4.2α-β-Al2O3砖的侵蚀对矿渣微晶玻璃显微结构的影响

4.3 镁铁尖晶石砖的侵蚀对矿渣微晶玻璃显微结构的影响

4.4 本章小结

结论

参考文献

在学研究成果

致谢