【摘要】：目前,水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶用耐火材料主要以鎂鐵鋁尖晶石磚為主。制備鎂鐵鋁尖晶石磚,鐵的來(lái)源大多是鐵鋁尖晶石,但自然界中不存在純的鐵鋁尖晶石,其主要以鐵的氧化物和氧化鋁為原料,通過(guò)電熔方法和燒結(jié)方法合成。未見(jiàn)以氫氧化鐵作為鐵的來(lái)源直接合成鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的研究報(bào)道。本文以電熔鎂砂、燒結(jié)鎂砂、輕燒鎂粉、電熔鎂鋁尖晶石作為氧化鎂的來(lái)源,以氫氧化鐵、氧化鐵作為鐵的來(lái)源,以活性氧化鋁作為鋁的來(lái)源,分別埋石墨、加石墨燒成,研究埋石墨、加石墨、不同鎂源、不同鐵源對(duì)鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石原料合成的影響,并以合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石為原料制備鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石磚。且本文采用的氫氧化鐵是工廠(chǎng)廢料,更具有實(shí)際應(yīng)用意義。利用X射線(xiàn)衍射儀對(duì)試樣的物相組成進(jìn)行表征,應(yīng)用掃描電子顯微鏡對(duì)試樣的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,通過(guò)熱力學(xué)計(jì)算對(duì)鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的生成機(jī)理進(jìn)行闡述。結(jié)果表明:以電熔鎂砂、活性氧化鋁、氧化鐵為原料,埋石墨燒成的試樣,氧化鎂和氧化鋁分別與石墨發(fā)生碳熱還原反應(yīng),生成了鎂蒸氣和鋁蒸氣,使試樣的結(jié)構(gòu)疏松,不致密;加石墨燒成的試樣中鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的合成率高于埋石墨燒成的試樣,確定以加石墨的方式營(yíng)造還原氣氛;以電熔鎂砂作為鎂來(lái)源,氧化鐵作為鐵來(lái)源,試樣中存在著較多的晶內(nèi)氣孔,結(jié)構(gòu)疏松;氫氧化鐵作為鐵來(lái)源,試樣中晶粒大小不一,晶粒尺寸相差較大,為晶間氣孔;以高純鎂砂作為鎂來(lái)源,氧化鐵作為鐵來(lái)源,試樣中氣孔較多,結(jié)構(gòu)不致密;氫氧化鐵作為鐵來(lái)源,試樣中晶粒較氧化鐵作為鐵來(lái)源的試樣中晶粒發(fā)育的更成熟,晶界更完整;以輕燒鎂粉作為鎂來(lái)源,氫氧化鐵作為鐵來(lái)源,試樣中晶粒較氧化鐵作為鐵來(lái)源的試樣發(fā)育更成熟,其中加入20%輕燒鎂粉的試樣晶界更完整,晶格缺陷最少,此種方法合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石的方案最佳;以預(yù)先合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石加上高純鎂砂為原料,合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石磚的常溫耐壓強(qiáng)度和體積密度均大于以電熔鐵鋁尖晶石和高純鎂砂為原料合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石磚,抗侵蝕性能也優(yōu)于以電熔鐵鋁尖晶石和高純鎂砂為原料合成的鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石磚。
【圖文】：

墨對(duì)鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石原料合成的影響熔鎂砂、活性氧化鋁、氧化鐵為原料，聚乙烯醇為結(jié)合劑。前得到最優(yōu)配比，電熔鎂砂、活性氧化鋁及分析純氧化鐵三者。研究埋石墨和加石墨對(duì)鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石原料合成的影響，為 1#，加石墨的試樣編號(hào)為 2#。D 物相分析及晶格常數(shù)計(jì)算.1 為 1#試樣的 XRD 圖譜。從圖中可以看出，試樣的物相組成玉相、FeO·Al2O3相、兩種鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石相，鎂鐵鋁復(fù)合分別為：Al15.99Mg7.64Fe0.37O32和 Mg8.13Al14.25Fe1.13O32。其中鐵.99Mg7.64Fe0.37O32和 Mg8.13Al14.25Fe1.13O32三相的衍射峰位置重合何種礦物，做了局部放大圖，見(jiàn)圖 3.2。

試樣中 FeO·Al2O3、Al15.99Mg7.64Fe0.37O32、Mg8.13Al14.25Fe1.13O32主強(qiáng)峰isplacement of XRD peaks of FeO·Al2O3、Al15.99Mg7.64Fe0.37O32、Mg8.13Ain the sample 3.2 的局部放大圖可以看出圖中的衍射峰頂部有三個(gè)小峰，三O·Al2O3、Al15.99Mg7.64Fe0.37O32和 Mg8.13Al14.25Fe1.13O32。Al15.99Mg74.25Fe1.13O32的衍射峰位較MgO·Al2O3的衍射峰位整體向小衍射拉格方程 2dsinθ=nλ可知，λ相同的 X 射線(xiàn) 2θ角和 d 值成反比，因此 d 值變大，晶格常數(shù)會(huì)變大，即兩種鎂鐵鋁系復(fù)合尖晶鎂鋁尖晶石。為了驗(yàn)證 X 射線(xiàn)檢測(cè)結(jié)果，計(jì)算了晶格常數(shù)，石屬于立方晶系，利用式(3.1)和(3.2)計(jì)算晶格常數(shù)（a）和晶胞7.64Fe0.37O32、 Mg8.13Al14.25Fe1.13O32的 晶 格 常 數(shù) 和 晶 胞 體 積O3。說(shuō)明 Fe2+和 Fe3+擴(kuò)散進(jìn)入到 MgO·Al2O3中，發(fā)生固溶反應(yīng)222 dh k l（33=a （3
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TQ175.4

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2686779