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铜转炉是铜锍吹炼的主要设备,其所用耐火材料的研究备受关注。本文通过研究镁铬耐火砖的抗侵蚀性、抗热震性和抗侵蚀与热震交互作用的性能,为研究提高P-S转炉的使用寿命奠定基础。 通过体积密度和气孔率的检测,并借助光学显微镜和电子扫描显微镜的分析手段,对铜转炉风口区用后砖进行分析。结果表明,渣对耐火材料的熔蚀主要发生在热端面。铜锍在耐火材料内部以渗透为主,造成耐火材料体积密度和气孔率的改变,减弱了耐火材料基质颗粒之间的结合。 采用气体冲刷实验和回转抗渣实验,研究了耐火材料对FeO-SiO2系炉渣的抗侵蚀性,比较了各种耐火材料的抗渣侵能力。借助于光学显微镜和扫描电镜的分析手段,观察了抗渣侵实验前后各试样的显微结构变化,探讨了炉渣对耐火材料的侵蚀机理。实验结果表明,炉渣与耐火材料中的方镁石发生反应,使方镁石溶解于炉渣中是炉渣侵蚀镁铬耐火材料的主要特征。同一烧成工艺,提高铬的含量能够明显改善耐火材料的抗侵蚀性能。 采用缓冷实验和急冷实验,研究了温度骤变时热应力对耐火材料的作用。借助于体式显微镜、光学显微镜以及扫描电镜的分析手段,观察实验后各试样的显微结构变化。通过残余耐压强度的测试,比较四种耐火材料抗热震性能的差异,探讨了该过程的损毁机理。实验结果表明,实验后耐火材料内部的裂纹,主要出现在大的骨料颗粒之间,且局部结构变得疏松。 采用了热震和侵蚀的交互作用实验,研究了耐火材料在两者共同作用下内部结构的变化。借助体式显微镜、光学显微镜以及扫描电镜的分析手段,观察实验后耐火材料内部的变化。通过残余耐压强度的测试,比较这四种耐火材料在两者共同作用下,性能的差异,探讨耐火材料的损毁机理。实验结果表明,热震产生的裂纹为渣侵提供了渗透渠道,而渣侵促进了热震后裂纹的产生。再结合的镁铬砖要优于半再结合镁铬砖,相同烧成工艺,铬的含量增加反而会降低其抵抗热震和渣侵相互作用的能力。