熔渣向镁质耐火材料中的浸透

由前面的分析可知，熔渣和耐火材料的一些特性，例如，熔渣的密度、粘度以及界面张力等是影响熔渣向耐火材料内部浸透的重要因素。而熔渣和耐火材料的化学组成不但对上述性能具有重要影响，同时也是实际生产过程中十分容易控制的工艺因素。一些研究者利用X射线实验设备直接测定了不同化学组分的炉渣(见表7-9)对两种镁质耐火材料(见表7-10)的浸透过程。图7-54示出了利用上述实验设备观察到的实验结果。

 

 

图7-55～图7-58示出了各种因素对熔渣浸透深度的影响。

 

 

由图可见，随着渣中T.Fe含量的升高熔渣的浸透速度增加，特别是当T.Fe含量由20%增加至30%时，熔渣浸透速度的增加幅度较大;温度越高，熔渣的浸透速度越快;碱度越低，熔渣的浸透速度越快;当熔渣中含有Al2O3时，随着其含量的增加，熔渣的浸透速度降低，当Al2O3含量达到10%时，熔渣浸透到一定深度后，其浸透速度接近于0。

　　

图7-59示出了另外一组熔渣对镁质耐火材料浸透的实验结果。实验用耐火材料及炉渣的理化性能指标分别如表7-11和表7-12所示。

　

 

由图可见，使用炉渣A的时候，随着浸透时间的增加，熔渣的浸透面积比率升高。浸透时间约500秒左右，整个镁质耐火材料试样基本上被完全浸透。而使用炉渣B，当浸透时间为50秒左右时，其浸透面积仅为使用炉渣A时浸透面积的1/2，当浸透时间进一步增加，浸透面积的增加速度变得缓慢，当浸透时间为500秒时，其浸透面积只相当于使用炉渣A时50秒的浸透面积。这是因为，使用尖晶石饱和了的CaO-MgO-Al2O3-SiO2渣系B的时候(见图7-60)，在熔渣中引起非均质形核，并在MgO颗粒表面析出，堵塞了熔渣向耐火材料内部扩散的通道，进而降低了熔渣的浸透速度。