彭 明1,陈展展1,张 笑2,刘建兴2,宋翰林2,乐安胜1,薛向欣2
(1. 大冶有色金属有限责任公司冶炼厂,湖北 黄石420200;2. 东北大学 冶金学院,辽宁 沈阳110819)
摘 要:目前,关于熔渣对耐火砖的侵蚀研究较多,而针对冰铜侵蚀行为的研究则相对较少。本研究模拟高温环境(1200 ℃),采用不同品位冰铜(57%~58%、59%~60%、61.5%)对镁铬耐火砖进行2 h~12 h的高温侵蚀实验,结合XRD、SEM、TG-DSC等表征手段,系统分析了侵蚀机理。结果表明,冰铜品位升高显著加速侵蚀过程。XRD物相分析证实,侵蚀后生成了镁铁铝尖晶石(AlFeMgO4)和铬酸铜(Cr2CuO4)等新物相。SEM-EDS显示Cu沿MgO与尖晶石晶界渗透,形成树根状网络结构。机理分析表明,Cr2CuO4的生成破坏了耐火砖中的尖晶石增强相,并形成弱化晶界的低熔点相;同时,AlFeMgO4的生成改变了晶界化学性质。上述两种新相的协同作用是导致耐火砖结构失效的核心原因。本研究揭示了冰铜对镁铬耐火砖的潜在侵蚀机理,有望为高冰铜品位冶炼条件下耐火材料选型及工艺优化提供参考。
关键词:冰铜;镁铬耐火砖;侵蚀;晶界