微波热处理镁碳砖的最佳工艺条件

VO134NO3MAV2OL5冶金能源ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRY49微波热处理镁碳砖的最佳工艺条件郭玉香曲殿利辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院摘要用微波加热的方法对镁碳砖进行热处理，研究其对镁碳砖常温耐压强度、高温抗折强度、抗渣性等的影响。结果表明微波对镁碳砖进行热处理可以在较低的温度、较短的时间内获得砖坯强度，改善镁碳砖的显微结构和宏观性能。在实验范围内微波加热的最佳工艺条件为微波输出功率700W、热处理时间LOMIN。关键词微波热处理镁碳砖性能OPTIMUMPROCESSCONDITIONSOFHEATTREATMENTOFMAGNESIACARBONBRICKBYMICROWAVEGUOYUXIANGQUDIANLIUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYLIAONINGABSTRACTMAGNESIACARBONBRICKWASHEATTREATMENTEDBYMICROWAVETOSTUDYITSINFLUENCEONCOLDCRUSHINGSTRENGTH，HOTMODULUSOFRUPTUREANDSLAGCORROSIONRESISTANCEOFMAGNESIACARBONBRICKTHERESULTSSHOWTHATMAGNESIACARBONBRICKHASHIGHERSTRENGTH，BETTERMIEROSTRUCTUREANDMACROPROPERTIESUNDERLOWERTEMPERATUREANDSHOERTIMEBYMICROWAVEHEATTREATMENTTHEOPTIMALTECHNICALCONDITIONOFTHETESTRANGEISMICROWAVEOUTPUTPOWER700W，HEATTREATMENTTIME10MINKEYWORDSMICROWAVEHEATTREATMENTMAGNESIACARBONBRICKPERFORMANCE镁碳砖具有优异的抗渣侵蚀性，较理想的热震稳定性、热传导性和组织致密性，是钢铁冶金工业中广泛使用的一种耐火材料，主要应用于炼钢转炉、电炉和钢包精炼炉以及钢包渣线上J。目前镁碳砖的热处理主要采用燃料燃烧提供热源或电热窑炉，这种方法热处理时间长，热效率低，环境污染严重，产品质量不能得到保证。微波加热是利用材料对微波产生热效应的新型加热技术，具有均匀快速加热、烧结温度低、改善材料显微结构、无污染、节能高效等特点。实验用微波加热的方法对镁碳砖进行热处理，旨在研究微波热处理对镁碳砖常温耐压强度、高温抗折强度、抗渣性等使用性能的影响，鞍山市科技局2012科技民生计划项目。收稿日期20150119郭玉香1969一，副教授；114051辽宁省鞍山市。并在实验中寻找微波加热的最佳功率和时间。1实验11原料采用电熔97镁砂、鳞片石墨为主要原料，热固性酚醛树脂和沥青作结合剂，以铝粉作为防氧化剂。各原料的主要化学成分或技术指标见表13，高温沥青的残碳率为5657，软化点为138OC。12实验过程试验配方如表4，按表所示试验方案配料、制样。首先在镁砂颗粒料中加入结合剂酚醛树脂，混合均匀后加入预先混合好的石墨、添加剂铝粉、结合剂沥青粉与镁砂细粉，充分混合后，用液压机成型，成型压力为500MPA，保压1MIN冶金能源50ENERGYFORMETALLURGICALINDUSTRYVO134NO3MAV2015试样尺寸为150MM50MM的圆柱状试样，检测其体积密度、显气孔率、常温耐压强度。240MM40RAM130MM的条状试样，检测其高温抗折强度。350MM50RAM中间带有Q20MM20RAM盲孔的圆柱状试样，检测其抗渣侵蚀性能。成型好的试样选取一组进行常规热处理，即在150200的烘箱中加热32H作为对比实验。其余的试样以700、560和420W功率分别进行10、20和30MIN的微波热处理。2结果与讨论21气孔率与体积密度根据GBT29972000检测试样的气孔率和体积密度。结果见表5、表6。可以看出，经过微波热处理的镁碳砖与普通热处理镁碳砖相比，显气孔率有所降低，体积密度有所提高。热处理10MIN的镁碳砖性能要高于热处理20MIN和30MIN的，以700W功率热处理的镁碳砖性能要高于560W、420W功率的。表5试样的显气孔率注常规热处理镁碳砖的气孔率为221。表6试样的体积密度昏CM，注常规热处理镁碳砖的体积密度为30LGCM。22常温耐压强度根据GBT50721985检测试样的常温耐压强度，检测结果见表7。常规热处理镁碳砖的常温耐压强度为20MPA。可以看出，经过适当功率和时间微波热处理的镁碳砖常温耐压强度明显高于常规热处理镁碳砖。在实验范围内，大功率短时间微波热处理的镁碳砖强度更高，其原因在于高功率可使镁碳砖内部的树脂完全挥发，而时间过长则会影响镁碳砖的内部结构。表7试样的常温耐压强度MPA23高温抗折强度根据GBT132431991检测试样的高温抗折强度1400OC，埋碳，检测结果见表8。常规热处理镁碳砖的高温抗折强度为12