納米Cr-,2-O-,3--MgCr-,2-O-,4-的制備及其對(duì)鎂質(zhì)耐火材料性能與結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、Cr203具有獨(dú)特、優(yōu)良的抗渣侵蝕性能，而添加Cr203的含鉻耐火材料是RH精煉爐、煉銅／鎳爐以及水煤漿氣化爐等關(guān)鍵部位不可替代的耐火材料。利用納米技術(shù)提升現(xiàn)有含鉻耐火材料性能是對(duì)現(xiàn)有含鉻耐火材料發(fā)展的一種全新的思路。制備出納米鉻(1ID的氧化物粉體或溶膠．凝膠并應(yīng)用于鎂質(zhì)耐火材料，來提高M(jìn)gO-Cre03質(zhì)耐火材料的使用性能，具有十分重要的工業(yè)意義。 本文通過納米Cr203和鎂鉻尖晶石溶膠．凝膠/粉體的制備方法、工藝的研究，初

2、步探討了納米Cr203和鎂鉻尖晶石粉體的燒結(jié)。探索了納米Cr203和鎂鉻尖晶石溶膠．凝膠，粉體在鎂質(zhì)耐火澆注料應(yīng)用的可能性，并將含鉻溶膠應(yīng)用于煉銅爐和RH精煉爐用鎂鉻磚的浸漬，研究含鉻溶膠浸漬對(duì)鎂鉻磚性能的影響，得出以下結(jié)論： 1、利用化學(xué)沉淀法進(jìn)行Cr203和鎂鉻尖晶石粉體／溶膠．凝膠的制備研究：分析了溫度、沉淀劑和pH值對(duì)溶膠粒子成核以及晶粒大小的影響，試驗(yàn)了不同的干燥方法制備鎂鉻尖晶石前驅(qū)體粉體。采用超臨界干燥制備的納米粉

3、體的粒徑小而均勻；常規(guī)干燥工藝制備的前驅(qū)體粉末呈不規(guī)則形狀，粉體內(nèi)存在較多的團(tuán)聚體，而一定溫度的煅燒可以基本消除納米粉體內(nèi)的團(tuán)聚體。探索了利用瞬間燃燒法制備納米Cr203粉體的可能性，結(jié)果表明：使用該方法可一步合成納米Cr203粉體。 2、制備的納米Cr203和Mg：Cr204應(yīng)用于鎂質(zhì)耐火澆注料，初步探討了納米粉體／溶膠對(duì)鎂質(zhì)澆注料性能的影響，結(jié)果表明：添加燃燒法制備納米Cr2O3的澆注料的性能遜色于添加常規(guī)干燥法制備的納米C

4、r203粉體澆注料的性能；應(yīng)用Cr203前驅(qū)體溶膠的鎂質(zhì)澆注料的體積密度和顯氣孔率盡管未得到明顯的改善，但孔徑分布結(jié)果卻表明了澆注料孔徑的微細(xì)化，這有利于澆注料耐蝕性和抗熱震穩(wěn)定性的提高。 3、采用直接沉淀法和均勻沉淀法制備含鉻溶膠，將制備的含鉻前驅(qū)體溶膠應(yīng)用于鎂鉻磚真空浸漬，含鉻前驅(qū)體溶膠浸漬的鎂鉻磚不會(huì)出現(xiàn)類似硫酸鎂溶液浸漬后的鹽析現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明： ①使用直接沉淀法制備的溶膠粒子為納米尺度，因而含鉻溶膠浸漬后鎂鉻

5、磚的顯氣孔率和孔徑分布得到一定程度的改善。②使用均勻沉淀法制備的含鉻溶膠對(duì)鎂鉻磚進(jìn)行真空浸漬，含鉻溶膠的浸漬效果明顯優(yōu)于直接沉淀法制備含鉻溶膠浸漬效果。鎂鉻磚在經(jīng)含鉻溶膠浸漬后，Cr203含量、顯氣孔率和孔徑分布得到了較好的改善。在原有的理論基礎(chǔ)之上，推導(dǎo)了適合利用壓汞儀測(cè)定的孔徑分布數(shù)據(jù)計(jì)算的三維Fractal公式，利用該公式將測(cè)定的孔徑分布結(jié)果進(jìn)行了三維分形維數(shù)計(jì)算，其結(jié)果表明，溶膠浸漬試樣高溫處理后氣孔內(nèi)表面平整度高于未浸漬試樣。