ВЛИЯНИЕ НАНОЧАСТИЦ ЖЕЛЕЗА, АЛЮМИНИЯ И ОКСИДА КРЕМНИЯ НА СВОЙСТВА СПЕЧЕННОГО МgO, ИСПОЛЬЗУЕМОГО В СТАЛЬ-КОВШАХ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И УЛЬТРАМОЩНЫХ ЭЛЕКТРОДУГОВЫХ ПЕЧАХ

摘要

Наночастицы Fе_2O_3 (20 нм), Аl_2O_3 (50 нм) и SiO_2 (20-60 нм) были смешаны в разных концентрациях (от 1 до 5 вес. %) с МgO для того, чтобы разработать новые огнеупорные матрицы как кандидаты для использования в футеровке ковша вторичной металлургии и высокомощных электродуговых печах. Для предотвращения агломерации наночастиц в матрице МgO смешивание было выполнено дисперсным методом. Результаты показывают, что самым лучшим выбором был акриловый полимер. После этого порошковая смесь была спечена при температурах 1300,1500 и 1620 °С в течении 4 ч. Полученные огнеупорные образцы в виде цилиндров диаметром 2,54 см были изучены при помощи оптического микроскопа, дифракции рентгеновскими лучами (ХRD) и сканирующего электронного микроскопа с энергодисперсионным спектрометром рентгеновских лучей (SЕМ-ЕRХ), измерили также плотность и пористость. Результаты показали, что образцы, спеченные при температуре 1500 °С с 5 % вес. Fе_2O_3, достигают наивысшей плотности и представлены фазой МgFе_2O_4 шпи-нельного типа, которая была расположена на границах частиц. С добавлением наночастиц Аl_2O_3 в матрицу МgO происходит образование МgАl_2O_4 шпинельной фазы и в случае добавления наночастиц SiO_2 наблюдалось образование фазы форстерит. Хорошо известно, что увеличение шпинельной фазы в матрице значительно помогает сохранять количество железа, никеля благодаря растворению шлака в огнеупорном материале, удлиняя срок службы его футеровки.