锆质及锆镁质耐火材料的抗玻璃侵蚀性

小 程度 的分 解 。采 用 稀 土 元 素 氧 化 物 时 可 导 致 制 品 的 生 产成 本 显 著 提 高 。对 于 降 低 制 品 的 生 产 成
本 来 说 ， 则 采 用 综 合 型 加 入 剂 来 稳 定 高 温 形 态
ＺＯ 是 可行 的 ，或 者 将 锆 质 耐 火 材 料 与 其 它 类 型 ｒ 耐 火 材 料 （ 镁 石 耐 火 材 料 、尖 晶石 耐 火 材 料 ） 方 配 合 使用 也 是可 行 的 。 为 了查 明 对 二 氧 化硅 熔 体 的抵 抗 性 ，采 用 于
表２ Ｚ Ｏ２ 样 被二 氧化 硅 熔 体 润 湿 的接 触 角 与 ｒ 试
稀 土元 素 氧 化 物 类 型 、游 离 方 镁 石 的 存 在 及 烧 成 温 度 之 间 的 关 系
撕 Ｈ 烧 成温 度 ／ ℃
Ｙ 、Ｅ ｂ ｕ等 ）稳 定 的二 氧 化锆 立 方 固溶 体则 发 生 较
蔡 丽 编 译 自 （ ｒ ｅｎ ｐｘ Ｈ Ｔｘ ｌ ｅＫ ｉ Ｏ ｒｙ ｏ ｂ ｅＩ＇ ｃａ ｌ ｒｌ Ｉｑ ｉ
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李 连 洲 校
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收 稿 １ ： ０ １０ — ５ ３期 ２ １ － ８ ０
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Ｖｏ ．６ Ｎｏ ６ １３ ．
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锆质及锆镁质耐火材料的抗玻璃侵蚀性
摘 要 ：列出了在高温下二氧化硅熔体对不同组成的锆质及锆镁质耐火材料的侵蚀作用的实验数据。 究查
明 ，存 在 游 离 方 镁 石 时 可 以 阻 止 锆 镁 质 立 方 固溶 体 分 解 。
一ｌ 绝热防护内
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罐外壳 的散热损失
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铁 水 热 损 失
０ ２００ ０ ４ ００ ０ ６００ ０
结。
于 １０ ０－ ０ ｏ 温度 下 测 定 了二 氧 化 硅 熔 体 ６ ， ４ ０Ｃ － １
对锆 镁质 耐 火材 料 的影 响 。
锆 石 刚玉 耐 火材 料 ） 由于有 二 氧化 硅熔 体 存 在 时 。
固溶 体 发 生 分 解 。故 高 温 形 态 的 稳 定 性 氧 化 锆 质 材 料 的应 用 有 其 局 限 性 。查 明 ，采 用碱 土元 素 氧 化 物 （ａ Ｃ 、Ｍｇ ）稳 定 的二 氧 化 锆立 方 固溶 体 发 生 最 大 程 度 的分 解 ，而 采 用 稀 土 元 素 氧 化 物 （ Ｙ、
（ 下转 第 ５ ６页）
收 缩 率 ≤５ ７ 。 游 离 方 镁 石 的存 在 阻 碍 了 烧 ％～ ％
５ ・ ６
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Ｄ ｃ２ｉ ｅ ０１ ．
Ｖ０ ．６ Ｎｏ ６ １３ ．
其他 的蓄热 、散热 面 出 现 裂 纹 ，这 是 由于各 区域 的 热膨 胀
系 数 不 同 ，导致 出 现裂 纹 。在 一 些 情 况 下 由 于试
样 产 生 应力 ，导致 熔 体 浸 入 区从 耐 火 材 料 底 层 脱 落 。当 有游 离方 镁 石 存 在 时 ，则 观 察 到 较 大 的浸 入 深度 ，但是 这些 区域 的界面 并 未 出现裂 纹 。 Ｘ一 线 相 组 成 分析 结 果 表 明 ，在 含 有方 镁 石 射
１５ ０Ｃ以氧 化镁 进 行 部 分稳 定 的二 氧 化 锆 （ 斜 ０￣ 单
氧化物类型
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９ ８
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未 加 方镁 石
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加 入 方 镁 石
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晶 系 Ｚ（ 含 量 约 为 ３ ％） ｒ ） ０ 、方 镁 石 和稀 土 元 素 氧 化 物进 行 试 验 。表 １中列 出 了锆 镁 质 立 方 固 溶 体 的 稳 定 化程 度 与 稀 土 元 素 氧 化 物 类 型 及 烧 成 温 度 之 间 的关 系 。 当 锆 镁 质 材 料 中存 在 ５ ％Ｍｇ 时 ， ０ Ｏ
稀 土 元素 氧 化 物 类 型 及烧 成 温 度 之 间 的 关 系
烧 成 温 度／ 氧 化 物 类 型 ｌ２ ０ ０ １４ Ｏ Ｏ ｌ２ ０ ０ １４０ Ｏ 未 加 方 镁 石 加 入方 镁 石
的试 样 接 触 区 中锆 镁 固溶 体 未发 生 显 著 分 解 （ 稳
全 荣 编译 自 ｛ ｈ ａａ ａＴ ｃｎｃｌ ｅｏｔ ． Ｓ ｉ ｇｗ ｅｈ ｉ ｐｒ ｎ ａＲ ）
２ １ ０ ０，Ｖｏ ． ３：９ ６ １ ５ －１
（ ）绝 热 防 护 内 衬 对 抑 制 罐 外 壳 散 热 有 效 ， ３
但 是 具 有 增 加 耐 磨 衬 蓄 热 、其 他 的 蓄 热 、散 热 的
被 耐火 材料 污染 。 （ ） 以 Ｚ Ｏ 系为 原料 ，并采 用 Ｍｇ 一 镁 石 一 ３ ｒ Ｏ方 稀 土 元 素 氧化 物 进 行稳 定 ，在 材料 长 时 间 与 玻 璃
熔 体 接触 的条件 下 ，材 料受 侵蚀 的程度 较小 。 为 了查 明高 温 下 上 述 耐 火 材 料 组 分 对 玻 璃 液 污 染 的可 能性 ，测 定 了玻 璃成 分 的变 化 。经查 明 ， 在 玻 璃 液 于 １２ ０Ｃ 用 ２ ｈ之后 ，未 发现 玻 璃 组 ５ ￣作 ０ 成 有 大 的变 化 。 ．
结 论
（ ）作 为稳 定 剂 加 入 高 温形 态 ＺＯ 耐 火 材 料 １ ｒ： 中的 稀 土元 素 氧 化 物对 玻 璃 熔 体侵 蚀 具 有 较 高 抵
抗性 。
（０ ）受玻 璃 熔 体 的作 用 时 ，立 方 晶 系 ＺＯ 也 不 ２ｈ ｒ
会 失 去 稳 定 性 （ 表 ３ 。必 须 指 出 ，含 有 铕 氧化 见 ）
关 键 词 ：耐火材料 ；二氧化锆 ；方镁 石 ；玻璃 熔体
中图分 类 号 ：Ｔ １５１ Ｑ ７． ２
文献 标识 码 ：Ａ
文章 编号 ：１７— ７２ （０１ ６０５— １ ６３７９ ２ １）０— ０２０
对 于熔 炼 玻 璃 来 说 ，传 统 上 选 用 含 有 低 温 形
态 氧 化锆 的锆 质 耐 火 材 料 （ 锆 石 耐 火 材 料 、斜 斜
（ ）光 凭 借 所调 查 的罐 外 壳 温 度 ，不 见 得 能 ５ 够 评 价铁 水 温降 控制 情 况 。
（ ）为 了有 效 地 抑 制 铁 水 温 降 。通 过 优 化 组 ６ 合ＥＯ Ｏ Ｃ Ｎ Ｓ系 内衬 和绝 热 防 护 内衬 的 特性 和 尺 寸 比率很 重 要 。 （ ）本 分 析方 法 有助 于 实现 这种 设计 的优 化 ７
物 、钇 氧化 物 及 镱 氧 化 物 的 试样 则 对 熔 体 具 有 较
大 的抵抗 性 。
表 ３ 锆 镁 立 方 固溶 体 的 稳 定化 程 度 （ ）在 玻 璃 熔 体 ％ 长 时 间作 用 下 与 稀 土 元素 氧化 物 类 型 之 间 的关 系
（ ）向 锆 镁 质 材 料 中加 入 ５ ％方 镁 石 可 阻 ２ ０ 立 方 固溶 体 发 生 分 解 ，减 轻 熔 体 向耐 火 材 料 的 渗 入 ，而且 不 会 引起 耐火 材 料 剥 落 。玻 璃 液 也 不 会
定 化 程 度 ～ ０ ％ ） 但 是 含 有 Ｓ 的试 样 则 例 １０ ， ｍ０
外 。在 这 种情 况下 ，立方 固溶 体 约 ２ ％发 生分 解 。 ０
在 已选 定 的 成 型 和 烧 成 温 度 （ 体 静 力 学 半 流 干 成 型 ， 成 型 压 力 为 ５ ＭＰ ， 烧 成 温 度 为 ０ ａ １４ ０Ｃ 的条 件 下 试样 烧 结 程 度 不 高 ，线 性 尺 寸 ０ ￣） 富有 玻 璃 相 的 接 触 区 中含 有 稀 土元 素 氧 化 物 的 硅 酸盐 及镁 橄 榄 石约 占 ５ ７ ％一 ％。不含 方镁 石 的试样 中锆 镁立 方 固溶 体发 生 了显著 的分解 。
负 作用 。 啪。啪瑚瑚 伽湖鲫 抛 一一一 一一一
（ ）绝 热 防护 内衬 能 够 抑制 罐 外 壳温 度 降低 ， ４ 从 而 间接 地 抑制 了铁 水 温 降 。
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王守权
校 收 稿 日期 ：２ １ — ５ ０ ０ １０—４
（ 上接 第 ５ ２页） 试 样 中有 游 离 方 镁 石 存 在 时 ，甚 至在 长 时 间
在 不 太 高 的温 度 下 熔 体 的熔 滴 开 始 沿 着 耐 火 材 料 表 面流 淌 ，而 且 有 游 离 方 镁 石 存 在 时熔 体 更 容 易渗 入 试样 中 。不 含 游离 Ｍ Ｏ 的试 样 的润 湿 角 ｇ
大 于 不含 有 游 离 方 镁 石 的试 样 ．此 时熔 滴 沿 着 锆 质 材料 底层 流 淌 （ 表 ２ 。 见 ）
则 在试 样 中发 现 了大量 的游离 方镁 石 ，达 ４ ％。 ０
表 １ 锆 镁 质 立 方 固溶 体 的 稳 定 化 程 度 （ ）与 ％
采 用 显 微 镜 对 玻 璃 熔 体 与 耐火 材 料 底 层 之 间 的接 触 区 进 行 了研 究 ，结 果 表 明 。当试 样 中有 游 离 方 镁 石存 在 时 ，则 熔 体 富化 区及 变 化 较 小 的 区
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热 量， ｋ
图 ７ 从 普 通 内衬 的热 损 失 减 去 Ｅ ＣＯＮ ＯＳ内 衬 （ ） ａ
图 ６ 鱼 雷 罐 的 铁 水 热 损 失平 衡
和 绝 热 内衬 （ 热 损 失 的 差 计 算 的 热 损 失 差 别 ｂ）
的 ４ ％ 以上 是 被耐 磨 衬 蓄热 ，所 以抑 制 耐 磨 衬 的 ０ 蓄热 量是 非 常重 要 的对 策 。 （ ）Ｅ Ｏ Ｏ ２ Ｃ Ｎ Ｓ系 内衬 不 仅 发 挥 了抑 制 耐 磨 衬 蓄 热 的效 果 ，而 且 还 间接 地 抑制 了罐外 壳 的散 热 、 其 他 的 蓄热 及散 热 。