氧化钇引入量和烧结方式对白云石烧结的影响

2021-10-25王周福王玺堂

耐火材料 2021年5期

关键词：方法

马妍易念王周福王玺堂刘浩邹千

武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081

镁钙（MgO-CaO）质耐火材料具有耐高温、抗渣性能好、可净化钢液等一系列优点，被应用于转炉、中间包、精炼炉内衬中［1］。然而，镁钙质耐火材料的难烧结、易水化等问题亟待解决［2-3］。以白云石为原料生产的白云石质耐火材料属于镁钙质耐火材料的一种，并且价格低廉，环境友好，拥有广阔的发展前景［1，3］。当m（CaO）∶m（MgO）接近天然白云石的58∶42时，材料最难烧结。

引入添加剂是促进镁钙材料烧结的有效手段之一。研究表明，在MgO-CaO材料中添加Fe2O3、CuO、TiO2等，可在较低温度下促进液相生成，加速材料的烧结致密化过程［3-5］；但往往会降低材料的高温性能。相比之下，引入Y2O3、La2O3、CeO2等稀土氧化物，可在较高温度下与方镁石和方钙石发生固溶反应，在促进MgO-CaO材料烧结的同时保持其高温性能［6-8］。

近年来研究发现，采用感应加热技术可使材料中离子扩散动力增强，促进材料的烧结［9-12］。本工作中，采用传统烧结和感应烧结两种方式制备了含Y2O3的烧结白云石熟料，对比研究了两种烧结方式下Y2O3引入对白云石烧结性能、物相组成和显微结构的影响。

1 试验

1.1 原料

本试验中采用的白云石原料为安徽某地区的天然白云石。白云石原料的化学组成（w）为：CaO 30.47%，MgO 21.33%，Fe2O30.12%，Al2O30.49%，SiO20.37%，灼减47.22%；其m（CaO）∶m（MgO）＝1.42，为高纯钙质白云石。经XRD分析，白云石原料为单相白云石，未发现杂质相。添加剂Y2O3的纯度为99.9%（w）。