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铜冶炼阳极炉镁铬质耐火材料损毁机理
作者:张宁轩1 肖国庆1 段锋1 丁冬海1 种小川1 侯星1 冯润棠2 田晓利2 牟一康3 
单位:1.西安建筑科技大学材料科学与工程学院2.濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司技术中心3.国投金城冶金有限责任公司 
关键词:粗铜精炼 阳极炉 镁铬砖 损毁机理 侵蚀 渗透  
分类号:
出版年,卷(期):页码:2021,49(9):2025-2035
DOI:10.14062/j.issn.0454-5648.20210019
摘要:
采用X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪、透反射偏光显微镜、扫描电子显微镜-能谱仪对铜冶炼阳极炉渣及位于阳极炉不同部位的镁铬砖进行表征,研究了镁铬砖的损毁机理。研究表明:服役8个月的回转式阳极炉端墙、筒体、氧化还原风口镁铬砖蚀损指数分别为:8.9%、21.6%、55.1%。端墙镁铬砖主要受硅酸盐相的侵蚀生成镁橄榄石(Mg2SiO4),镁橄榄石在镁铬砖热端形成致密挂渣层,阻碍铜液及熔渣的侵蚀渗透,镁铬砖蚀损程度最小。筒体镁铬砖受铜及氧化亚铜侵蚀渗透大,炉体转动及严重的侵蚀渗透使得镁铬砖发生结构剥落的几率增大,其蚀损程度大于端墙镁铬砖。氧化还原风口镁铬砖在氧化阶段经受的高氧势作用使其受氧化亚铜侵蚀最大,造渣时加入的碱性熔剂碳酸钠对镁铬砖侵蚀的加剧作用也更明显:Na2CO3分解产生的Na2O与部分铬尖晶石反应生成Na2Cr2O4,破坏镁铬砖直接结合;此外,熔体冲刷、湍流及还原剂喷吹等复杂的服役环境导致氧化还原风口镁铬砖结构剥落频发,蚀损程度最大。
基金项目:
陕西省重点研发项目(2018ZDXM-GY-128);国家自然科学基金(NO.51572212,51772236);陕西省教育厅协同创新项目(Z20200170);
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参考文献:
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