MgO添加量对高炉出铁口耐火泥特性影响

　高炉出铁口耐火泥是用焦油和树脂将Al2O3、SiO2、SiC、Si3N、C等粒状原料进行混合搅拌形成具有可塑性的泥状耐火材料。利用MgO高耐蚀性，提高出铁口耐火泥的耐用性可以减少耐火泥消耗量并可减轻作业负荷。同样，利用MgO的高耐蚀性，在铁水和熔渣流经的出铁槽Al2O3-SiC-C浇注料中添加尖晶石（MgAl2O4）可以降低出铁槽铁水、熔渣界面部位的损耗速度。虽然含MgO耐火泥已经得到广泛应用，但尚无有关的详细研究报告。本文介绍添加MgO对高炉出铁口耐火泥特性的影响。 

　　当MgO添加量小于4.7%时，孔隙率有少许增加，这是因为随着液相量的增加，从液相中析出的尖晶石量增加，抑制了试样烧成后的收缩。尖晶石析出经XRD和SEM分析得到确认。但是，当MgO含量增加到7.7%时，孔隙率反而降低。其原因可能是由于MgO添加量增加，促进了Si3N4向液相的溶解，使液相产物成为富SiO2相，析出的尖晶石可能再次溶解。这一点是从加热到1400℃的试样M4中检测到堇青石的XRD检测结果推定的。由于Si3N4向Mg-Al-Si-O-N系液相的溶解比较缓慢，因此，可能在加热过程中，液相组成发生变化以及由此引起稳定凝固相发生变化，但详细的原理尚不明了。

　　可以认为，随着MgO添加量增加，密度变小使得非晶态相增加。从而推断密度随着MgO添加量增加而变小。非晶态相增加的结果强化了耐火材料内部结合程度，使抗折强度提高。

　　从腐蚀实验后试样断面观察可知，MgO添加量增加，耐火材料的耐蚀性提高。

　　实验研究可以得出如下结论：

　　高炉出铁口耐火泥中添加MgO，促进了非晶态组织的生成。MgO添加量增加，耐火泥1400℃加热后的特性发生变化，这种变化与非晶态组织的生成量和从非晶态组织中析出的矿物相有关。此外，MgO添加量增加，耐火泥的耐蚀性提高，这是从非晶态组织中析出的尖晶石起作用的结果。