镁铝钢包砖检验
发布日期： 2020-07-30 09:34:41 阅读量（380） 作者：1 宏观断口形貌
采用炼钢厂常用的镁铝砖为研究对象，首先将大块钢包砖破碎， 破碎过程中发现钢包砖韧性较好，不易破碎，结构非常紧密，说明此类型镁铝砖低温性能优良，在搬运、砌筑过程不易出现损坏问题。 钢包砖断口形貌见图 1。 由图 1 的断口宏观形貌可以明显看出，钢包砖是由颗粒物与结合剂构成。
图 1 钢包砖断口宏观形貌
2 化学成分分析
采用化学分析法研究钢包砖具体组分。 首先将大块钢包砖的破碎物放入磨粉机中制粉， 中途不筛分(由于钢包砖由硬颗粒和粉状填充物组成，如果筛分，将导致成分失真)，最后采用化学方法分析细粉成分，钢包砖化学成分见表 1。
表 1 钢包砖化学成分(质量分数)
由表 1 可见，钢包砖中Al2O3含量较高，达到80.11%;MgO含量较低，为6.02%，基本符合该类镁铝砖的标准要求。检验发现，钢包砖中C含量非常低，仅为 0.06%，可有效防止精炼过程钢液增碳;钢包砖中含有一定量的氯元素，平均含量为1.47%。通常炼钢厂采购钢包砖标准中对氯元素含量没有限定，但是一般情况下氯化物熔点较低，沸点也较低，能否造成钢包砖损毁还需进行实验研究。
3 物相分析
由于化学方法不能分析具体物相， 因此需采用衍射分析钢包砖具体物相。 将镁铝钢包砖制备成粉末样品，在 Model X pert 型X衍射仪(XRD)上进行物相分析。实验条件为：管电压为 40 kV，电流为 30 mA，铜靶，扫描范围 2θ=10~80°。钢包砖物相组成如图 2 所示。
图 2 钢包砖物相组成
通过图2分析可见，钢包砖主要物相为 Al2O3和 MgO，其 中 Al2O3含量为 87% ，MgO 含量为10%。 二者含量与化学分析结果存在一定误差属正常现象，Xrd 主要用于物相鉴定，含量测定属半定量分析，因此成分含量还应以化学检验结果为主。此外，Xrd 无法鉴别痕迹物相，因此除Al2O3和MgO 外的杂质相无法鉴定。
4 电镜分析
首先对钢包砖切块取样，然后经过研磨、喷碳后制备扫描电镜试样，采用扫描电镜(SEM)分析试样微观形貌，并采用能谱仪(EDS)对试样成分进行分析。 分析结果发现，钢包砖主要由氧化铝颗粒、氧化镁颗粒和颗粒间的结合剂组成，钢包砖中的氧化铝颗粒形貌及能谱分析见图 3，钢包砖中的氧化镁颗粒形貌及能谱分析见图 4，氧化铝和氧化镁颗粒之间的结合剂形貌及能谱分析见图 5。
图 3 钢包砖中的氧化铝颗粒微观形貌及能谱分析
图 4 钢包砖中的氧化镁颗粒形貌及能谱
图 5 氧化铝和氧化镁颗粒之间的结合剂形貌及能谱分析
扫描电镜分析结果是钢包砖中氧化铝颗粒数量很多，占总颗粒数目的 75%~85%，氧化镁颗粒数量较少，仅占 10%~18%，其余为氧化铝和氧化镁颗粒之间的结合剂。结合剂能谱分析结果见表 2。成分分析发现，结合剂中氯元素含量较高，达到了 15.81%，远高于钢包砖平均氯元素含量，后者仅为1.47%，结合剂以外部分未检测到氯元素，可见钢包砖中氯元素都分布在结合剂中。
表 2 结合剂能谱分析结果(质量分数)
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