玄武巖纖維一般采用池窯拉絲生產(chǎn)工藝,,經(jīng)破碎,、清洗后的玄武巖料塊在約 1 500 ℃ 的熔制溫度下對(duì)普通耐火材料的侵蝕非常嚴(yán)重。為深入了解玄武巖高溫熔體對(duì)耐火材料的侵蝕行為,,選擇了致密氧化鉻磚進(jìn)行了抗熔融玄武巖侵蝕對(duì)比,。
1 試驗(yàn)
1.1 試驗(yàn)用磚和玄武巖
試驗(yàn)用磚選用致密氧化鉻磚其性能見表1; 選用玄武巖塊破碎后的小顆粒,其化學(xué)組成 ( w) 為: SiO2—50.92% ,,Al2O3—14.91%,,CaO—7.24%,MgO —9.12% ,,F(xiàn)e2O3 —13.26% ,,R2O— 3.78% 。經(jīng)檢測,,試驗(yàn)所用玄武巖顆粒的完全熔化溫度在1280 ℃,。
2:致密氧化鉻磚
致密氧化鉻磚是采用氧化鉻微粉做原料,經(jīng)噴霧造粒,、等靜壓成型,、干燥、高溫?zé)珊屠浼庸ぶ瞥傻�,。這種磚的顯氣孔率比致密鋯英石磚要高一些,,氣孔分布均勻,磚內(nèi)部結(jié)構(gòu)也比較均勻。
致密氧化鉻磚經(jīng)玄武巖熔液侵蝕前后的外觀基本無變化,,試樣的受侵蝕部位表面附著了一層很薄 < 40 μm) 的渣,。致密氧化鉻磚侵蝕后全貌可以看出,附渣層,、反應(yīng)層,、滲透層和原磚層比較明顯。
附渣層是圓柱體試樣最外面的一層,,其厚度<40 μm,,是玄武巖中的成分在高溫下形成的玻璃相,反應(yīng)層的厚度在50 μm左右,,為高溫下形成的硅酸鹽結(jié)晶和一些玻璃相,,該層較致密,,滲透層的厚度在0.15 mm之內(nèi)其內(nèi)部的圓形氣孔有所減少,,并有大量條狀氣孔出現(xiàn)。
上述情況表明,,玄武巖中的成分在高溫下發(fā)生反 應(yīng)生成玻璃相,,而且與其中的 MgO、Al2O3,、Fe2O3 作用形成了鋁鎂鐵尖晶石,,附渣層和反應(yīng)層結(jié)構(gòu)致密,阻止了渣的進(jìn)一步滲透,。在滲透層內(nèi),,Cr2O3 晶粒在高溫下長大,使晶間的圓形氣孔被擠扁而呈條狀或樹枝狀,,由于內(nèi)部大多為封閉氣孔,,熔渣通過晶粒間的縫隙少量滲入; 同時(shí),晶粒長大也使?jié)B透層更加致密,,阻止了渣的進(jìn)一步滲透,。
由于致密氧化鉻磚是采用全細(xì)粉制成的,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密均勻,,晶內(nèi)大多為封閉的圓氣孔,,氣孔直徑多為 20 μm 左右,且形成了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),,因此結(jié)構(gòu)十分致密,。正是由于這種結(jié)構(gòu),才大大阻止了玄武巖熔液的侵蝕,,熔液僅在與磚接觸面處發(fā)生反應(yīng),,并且在接觸面形成了更致密的一層,進(jìn)一步抑制了氧化鉻的揮發(fā)
3 結(jié)論 :在本試驗(yàn)條件下,所用試樣的抗玄武巖熔液侵蝕性致密氧化鉻磚的抗侵蝕性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于AZS-33液面線處的侵蝕量是致密鋯英石磚的2.3 倍左右,。