【摘 要】
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石灰套筒竖窑是生产活性石灰所使用的重要窑型之一,近年来随着石灰煅烧技术的发展,石灰窑用耐火材料的服役要求也随之不断提高。刚玉-尖晶石耐火砖由于有着较好的耐磨性和抗热震性等优点,在石灰套筒竖窑中有着很好的应用前景。因此本文为了探索刚玉-尖晶石耐火砖在套筒石灰竖窑中的应用前景,研究了刚玉-尖晶石耐火砖的抗蠕变性和抗渣性。通过扫描电子显微镜、工业CT和X射线衍射等技术手段,对试样的显微结构和物相组成等进
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石灰套筒竖窑是生产活性石灰所使用的重要窑型之一,近年来随着石灰煅烧技术的发展,石灰窑用耐火材料的服役要求也随之不断提高。刚玉-尖晶石耐火砖由于有着较好的耐磨性和抗热震性等优点,在石灰套筒竖窑中有着很好的应用前景。因此本文为了探索刚玉-尖晶石耐火砖在套筒石灰竖窑中的应用前景,研究了刚玉-尖晶石耐火砖的抗蠕变性和抗渣性。通过扫描电子显微镜、工业CT和X射线衍射等技术手段,对试样的显微结构和物相组成等进行了分析研究。本工作首先以烧结刚玉和电熔镁铝尖晶石为原料,制备了刚玉-尖晶石耐火砖试样,研究了尖晶石添加量对试样抗蠕变性的影响机制,在选取合适的尖晶石添加量基础上,进一步研究了添加尖晶石粒度对刚玉-尖晶石耐火砖抗蠕变性的影响机制,最后研究了刚玉-尖晶石砖抗石灰窑窑渣侵蚀机理。研究结果如下:（1）当添加尖晶石粒度大小为3-1 mm时,综合实验温度分别为1300℃、1400℃和1500℃,压力为0.2 MPa,保温50 h的压缩蠕变实验结果,添加质量分数为12 wt.%的刚玉-尖晶石耐火砖试样的抗蠕变性最佳。（2）当添加尖晶石粒度大小为1-0 mm时,综合实验温度分别为1300℃、1400℃和1500℃,压力为0.2 MPa,保温50 h的压缩蠕变实验结果,添加质量分数为20 wt.%的刚玉-尖晶石耐火砖的抗蠕变性最佳。（3）当蠕变实验条件以及尖晶石添加量相同时,添加粒度大小为3-1 mm尖晶石的试样较添加粒度大小为1-0 mm尖晶石的试样有着更好的抗蠕变性。（4）借助工业CT技术定量表征了在蠕变实验前后试样内部孔隙率的变化,发现在蠕变实验后耐火砖内部孔隙率增大,逐层孔隙率的平均值较实验前增大,逐层孔隙率最大值与最小值之间差值减小,逐层孔隙率大小分布趋于平均。（5）石灰窑窑渣和耐火砖中的物相尖晶石和氧化铝可以反应生成具有较高熔点的钙铝黄长石和铝酸钙系列化合物,在渣与耐火砖之间形成了致密的反应层,有效抑制了渣的渗透与侵蚀,赋予了刚玉-尖晶石砖较强的抗渣性。
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