氧化鋯對(duì)耐火材料的影響作用研究

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1、氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究---以水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料為例小組成員：董銀雪李生平羅永順楊革生王太洋賴(lài)宇氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究主要內(nèi)容：水泥窯用耐火材料的發(fā)展歷程ZrO2對(duì)耐材性能影響的研究對(duì)未來(lái)發(fā)展研究的展望氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究1、水泥窯用耐火材料的發(fā)展歷程1.1水泥窯用耐火材料作用：保護(hù)水泥窯窯體,使之不受火焰和高溫物料的損害;減少熱損失；氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究粘土磚：優(yōu)點(diǎn)：初期回轉(zhuǎn)窯窯的規(guī)格很小,鍛燒溫度也低,缺點(diǎn)：回轉(zhuǎn)窯內(nèi)氣流與窯襯間溫差大,熟料

2、熔體對(duì)窯襯的侵蝕又較嚴(yán)重,因而粘土磚的壽命比立窯內(nèi)短得多。高鋁磚。堿性磚---上世紀(jì)30~40年代鎂鋁磚(歐美)，鎂鉻磚（意大利），白云石磚（西歐）----上世紀(jì)40~60年代1、水泥窯用耐火材料的發(fā)展歷程氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究70年代誰(shuí)水泥窯向大型化預(yù)分解窯方向發(fā)展，要求：溫度增高，轉(zhuǎn)速增快直接結(jié)合鎂鉻磚,鎂鋁尖晶石磚,鎂鋯磚80年代~鉻公害，環(huán)保意識(shí)鎂鉻磚在水泥窯上的使用嚴(yán)重受限（九十年代己降至50%以下）。由于工業(yè)廢燃料用量的增加,窯爐作業(yè)環(huán)境發(fā)生變化氧化鋯（Z

3、rO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究1、水泥窯用耐火材料的發(fā)展歷程氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究總體趨勢(shì)：無(wú)鉻磚用量逐步上升,鎂鉻磚用量逐漸下降,鎂鈣鋯磚今后的用量將會(huì)增加,部分尖晶石磚和白云石磚用量也會(huì)擴(kuò)大,無(wú)鉻化趨勢(shì)進(jìn)一步加強(qiáng)。氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究1、水泥窯用耐火材料的發(fā)展歷程氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究2、ZrO2對(duì)耐材性能影響的研究鎂鉻磚（替代品）ＭgＯ－ＣaＯ－ＺrＯ2復(fù)相材料氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究鎂鉻磚優(yōu)點(diǎn)：鎂鉻磚有較高的抗高溫性能,抗SiO2侵蝕和抗氧

4、化還原作用,同時(shí)有較高的高溫強(qiáng)度和抗機(jī)械能力以及較好的結(jié)窯皮性能缺點(diǎn)：Cr3+在高溫、堿性環(huán)境下易被氧化為有毒Cr6+,會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究MgO一CaO系耐火材料的優(yōu)點(diǎn)：MgO具有高的耐火度和高的抗堿性渣及熔融金屬侵蝕能力，CaO熔點(diǎn)高達(dá)2570℃(l)耐高溫性(2)抗渣性"(3)抗熱震性(4)高溫真空下的穩(wěn)定性(5)凈化鋼液氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究MgO一CaO系耐火材料的缺點(diǎn)：一易水化性：CaO+H2O→Ca(OH)2Mgo一Cao磚水化的實(shí)質(zhì)是磚中的游離Cao與磚內(nèi)

5、部的水分(由原料和結(jié)合劑帶入的)和外界水分接觸,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使CaO晶粒變成粉末狀的Ca(OH)2,并伴隨著結(jié)構(gòu)疏松和體積膨脹,從而導(dǎo)致材料的粉化失效,使磚產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落--熱震性差氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究添加鋯的鎂白云石磚具有良好的性能:(l)抗水化性;(2)易掛窯皮且窯皮穩(wěn)定;(3)抗熱震穩(wěn)定性好不易剝落掉塊;(4)抗熟料及堿侵蝕性好其他優(yōu)良性能：較高的荷重軟化溫度及優(yōu)異的抗硅酸鹽水泥熟料的侵蝕性能、力學(xué)強(qiáng)度等氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究(l)抗水化性由圖可知,隨著m(CaO)/m(ZrO2)

6、的增大,合成料的水化增重率及粉化率逐漸增大表明：合成料的抗水化性隨m(CaO)/m(ZrO2)增大而降低,尤其m(CaO)/m(ZrO2)>1.5時(shí),合成料的粉化率>20%,這對(duì)合成料的使用是不利的氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究(l)抗水化性由圖可知,當(dāng)m(CaO)/m(ZrO2)一定時(shí),隨著ZrO2含量的增加,合成料的水化增重率及粉化率均逐漸增大,表明合成料的抗水化性隨ZrO2含量的增加而降低氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究3)抗熱震穩(wěn)定性好氧化鋯(ZrO2)熔點(diǎn)

7、高達(dá)2680℃,導(dǎo)熱率低,化學(xué)穩(wěn)定性?xún)?yōu)良,抗酸、堿性礦渣浸潤(rùn),揮發(fā)性小,莫氏硬度超過(guò)7,同時(shí),由于ZrO2的相變?cè)鲰g原理,形成微裂紋,從而提高耐火材料的抗熱震性能氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究其他性能：ZrO2可以孤立硅酸鹽相,使之減少對(duì)MgO的潤(rùn)濕,從而提高磚的強(qiáng)度;碎裂的ZrO:吸收液相中的CaO，SiO2以點(diǎn)晶狀分布,從而提高液相勃度和液相線(xiàn)溫度,一方面減少了渣的侵蝕作用,另一方面進(jìn)一步提高了磚的高溫強(qiáng)度"-------胡延恕氧化鋯（ZrO2）對(duì)耐火材料的影響作用研究氧化鋯（Zr