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硅酸盐学报2025年第09期:顶吹炉镍渣作用下碱/弱酸性耐火材料的侵蚀行为对比

来源:期刊VIP网 时间:


作者:袁蝴蝶;刘宇驰;尹洪峰;辛亚楼;汤云;任小虎;高云琴;归冬云;张新悦;

单位:西安建筑科技大学材料科学与工程学院;矿山生态修复与固废资源化厅市共建山西省重点实验室培育基地;

摘要:镁铬砖以其优异的高温使用性能常被用于镍熔炼炉的工作衬,随着国家环保监管力度不断加强,环境执法力度持续强化,镁铬砖使用过程中产生的Cr~(6+)对环境与人体的危害不容忽视。为明晰不同性质耐火材料与镍渣的侵蚀作用机理,从相组成和显微结构入手,对比了半再结合镁铬砖、高铝砖和黏土砖与镍渣的侵蚀行为变化。借助高温热力学计算,构建3种耐火材料与镍渣的界面侵蚀反应模型。结果表明:镁铬砖与镍渣侵蚀反应过程中生成的尖晶石隔离层阻滞了熔渣向材料内部的渗透;当刚玉相在渣中达到饱和溶解度后,高铝砖中可形成侵蚀隔离层;黏土砖无法通过侵蚀反应形成隔离层,但随着莫来石向渣中的不断溶解,熔渣中SiO_2含量增加,Si–O的网状结构增大了熔渣黏度,使得渣向黏土砖中的渗透减少。

关键词:镍渣;显微结构;热力学结算;界面侵蚀反应模型;黏度

基金资助:陕西省自然科学基础研究计划一般项目(青年)(2025JC-YBQN-646)