用水作浸液检测某些镁质耐火材料的显气孔率讨论

　　用水作浸液检测某些镁质耐火材料的显气孔率讨论­

　　王洪永 刘晖 高建国­

　　济南钢铁集团总公司技术监督处 济南250101­

摘 要 通过利用水和煤油两种液体作为浸液来测试镁质耐火材料的显气孔率的对比试验发现，有些镁­质耐火材料(镁碳砖、镁铝尖晶石砖)在两种浸液中的试验结果的波动均在允许误差范围之内。可以用水浸液­代替煤油来测定其显气孔率，从而避免了煤油对试验人员身体健康的伤害和对环境的污染。

­关键词 镁质耐火材料 显气孔率 测试 浸液­

1 前言­

众所周知，显气孔率是评价致密定型耐火材料质­量的重要指标，与耐火材料的热稳定性、抗渣性、气体­透过性以及导热性有密切的关系[1]。在致密定型耐火­材料验收过程中属于必须检验的技术指标。其测试方­法通常采用液体浸渍法。由于镁质耐火材料遇水容易­水化，因此在测试其显气孑L率时，通常采用无水工业有­机纯溶液如煤油作为浸液。利用煤油作为浸液，试验­过程中煤油气味挥发到空气中对人的呼吸系统容易产­生伤害。完成试验后，试验仪器的清洗液、废弃试样均­会对周围的环境造成一定程度的污染。

­作者采用水和煤油两种浸液，选取镁砖、镁碳砖­和镁铝尖晶石砖等镁质耐火材料的多组试样，在同等­试验条件下对其显气孔率指标反复试验多次，并对其­实验结果全面分析，意图找出采用两种浸液时实验结­果之间的差异。

­2试验

­2.1选材

­试验选用了生产量、使用量和检测量较大的镁­砖、镁碳砖、镁铝尖晶石砖做为样砖。三种样砖分别­制取12组(每组三块)试样，其中的6组采用煤油为­浸液，另外6组采用水作为浸液，分别进行显气孑L率­试验。采用两种浸液的6组(每组三块)试样分别从­同一样砖的相邻位置制取。­

2.2试验过程­

试样经过110℃烘干后，分别采用煤油和水作为­浸液进行试验，得到的结果见表1。相邻位置制取的­试样可以看作是同一试样，采用两种浸液的试验结果­偏差如图1。­

3 结果讨论

­对比表1试验结果可以发现，采用水浸液得到的­最终试验结果要低于采用煤油浸液。对于镁砖试样，­采用水浸液试验得到的结果相比煤油浸液差别较大，­而镁碳砖、镁铝尖晶石砖试样分别采用两种浸液得到­的结果差别不大，均不超过国标对同一试验室，同一试验方法，同一试样复验误差要求的0.5%[2]。

­如图1可以看出镁砖的同一试样结果偏差值波动­比较大，超过了0.5。镁碳砖、镁铝尖晶石砖相邻位置­的试样结果偏差波动比较小，偏差值都不超过0.5。

­4 分析原因

­用于试验的三种材料化学成分如下：

 

­镁砖试样采用水浸液试验得到的结果差别较­大，原因是镁砖试样中的MgO、CaO在试验过程中发­生了水化反应：

MgO+H2O→Mg(OH)2­

CaO+H2O→Ca(OH)2

MgO、CaO含量较高，因此影响了试验结果。

而从镁碳砖显微结构可以看出，电熔镁砂颗粒被­由石墨、镁砂细粉和抗氧化剂等加入物组成的基质包­围[3];用于制作镁碳砖的电熔镁砂内部晶粒发育比较­大、晶格组成比较完善，许多活性粒子都已经变成了­死烧状态;再加上镁碳砖本身显气孔率比较低，因此­水化反应对其显气孔率的试验影响可以忽略不计。­

镁铝尖晶石砖使用的镁砂为高纯海水镁砂或电­熔镁砂[4]。显气孔率试验时间只要一个半小时左右。

从氧化镁试样的水化率随时间的变化关系图[5]­(见图2)，可以看出，高纯镁砂或电熔镁砂的水化率­虽然随着时间的延长越来越明显，但是在试验时间内­的水化率非常小，对最终结果的影响同样也很微弱。

5 结论

­(1)镁砖显气孔率的测试，必须采用工业有机纯­溶液如煤油作为浸液。

­(2)镁碳砖、镁铝尖晶石砖显气孔率的检测，可以­采用水做为浸液，其测试结果不会超出采用有机液体­时的误差范围，而且可以避免环境污染。­

 

【中国镁质材料网 采编：ZY】