赫亮亮王丽娜辽宁省产品质量监督检验院（110032）



铜冶炼炉用后的镁铬砖显微结构分析

赫亮亮王丽娜
辽宁省产品质量监督检验院（110032）

摘要:这里对铜冶炼炉用后的再结合镁铬砖进行显微结构分析。探讨了用后再结合镁铬砖的侵蚀机理：熔渣熔液的溶解和渗透，大量硫酸镁的生成是镁铬砖损毁的主要原因。

关键词:镁铬砖；侵蚀；显微结构

下面从显微结构上分析再结合镁铬砖的侵蚀机理。该砖的侵蚀机理主要是FeO-SiO2系熔液的溶解和渗透过程[1]。铜及其氧化物，即使渗入到砖的较深部位也不与耐火材料组分发生化学反应，只是填充于缝隙中。图1为残砖端面放大50倍的显微结构图片，从图片中可以看出反应层很薄，说明侵蚀速率很快。图2为铜与铜的氧化物大量渗入的显微结构图，主要沿基质中气孔或孔隙渗入，渗入深度较深，但砖体整体结构完好，颗粒边界清晰，证明铜及其氧化物与耐火材料反应程度不高。但是大量的铜及其氧化物的渗透改变了原砖的结构状态，温度波动时发生结构剥落，使耐火材料大面积损坏。

图1残砖端面显微结构图

图2渗透带显微结构图

铜渗透带结束以后,在砖的气孔及孔隙处，分布着大量的MgSO4，通过断口分析可清晰地观察到粒状的硫酸镁。硫酸镁在冷端富集的原因是由于铜冶炼的原料冰铜（CuS和FeS）氧化后生成SO3，SO3向砖的冷端迁移，与方镁石反应生成大量硫酸镁[2]。图3为粒状的硫酸镁。在形成过程中会带来400%的体积膨胀，如此大的体积膨胀将导致镁铬耐火材料的开裂和气孔孔径的增大，为炉渣、铜锍等转炉介质的进一步渗透提供了渠道。……