镁质含碳耐火材料是以镁砂和石墨为主要原料,辅以添加剂及树脂结合剂,制备而成的复相耐火材料,以其良好的耐高温、抗热震及抗侵蚀等性能,在转炉、电炉以及钢包等领域得到了广泛应用。由于传统镁碳耐火材料的高石墨含量在长期工业生产等应用实践中暴露出资源及热损耗大、对钢液增碳及温室气体释放多等突出问题。随着资源逐渐匮乏、高品质钢材制品需求增加以及人们环境意识的日益提高,降低镁碳耐火材料中碳含量,开发更加符合苛刻冶金环境的新型镁质含碳复相耐火材料已成为钢铁冶金行业对耐火材料产业的必然要求。本书是作者在深入调研镁质含碳耐火材料制备与性能的基础上开展的基础性研究工作,针对新型镁质含碳耐火材料的组成和性能进行分析和讨论。通过对作者所在课题组多年来的研究成果进行归纳总结,对新型镁质含碳耐火材料的组成和性能进行了论述,探究了新的研究方法,希望能对从事耐火材料等相关专业的科研和教学提供借鉴。
1. 镁质含碳耐火材料的发展1.1 镁质含碳耐火材料的组成和性能1.2 镁质含碳耐火材料的发展趋势1.3 镁质含碳耐火材料基质的研究进展1.4 镁质含碳耐火材料骨料的研究进展1.5 镁碳砖回收再利用的研究进展1.6 数值模拟在耐火材料研究的应用进展2. 基质对镁质含碳耐火材料的性能研究2.1 含SiC的镁质含碳耐火材料2.1.1 碳源对MgO-SiC-C耐火材料的影响2.1.2 成分配比对MgO-SiC-C耐火材料的影响2.1.3 颗粒级配制度对MgO-SiC-C耐火材料的影响2.1.4 MgO-SiC-C耐火材料的抗渣性研究2.2 含Ti3AlC2的镁质含碳耐火材料2.2.1 Ti3AlC2含量对MgO-C-Ti3AlC2耐火材料性能的影响2.2.2 低碳MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的抗渣性研究2.3 含BN的镁质含碳耐火材料2.3.1 BN对镁质含碳耐火材料性能的影响2.3.2 BNZrB2对镁质含碳耐火材料性能的影响3. 骨料对镁质含碳耐火材料的性能研究3.1 微纳米孔MgO-Mg2SiO4复相耐火骨料3.1.1 骨料的物相组成和微观结构3.1.2 MgO-Mg2SiO4骨料的合成机制3.1.3 骨料的物理性能3.1.4 骨料的抗热震性3.2 含MgO-Mg2SiO4复相骨料的镁质含碳耐火材料3.2.1 耐火材料的物相组成和微观结构3.2.2 耐火材料的物理性能3.2.3 耐火材料的抗热震性3.3 MgO-Mg2SiO4-SiC-C耐火材料的抗渣性研究3.3.1 耐火材料渣侵前的性能和微观结构3.3.2 耐火材料渣侵后的宏观结构3.3.3 耐火材料渣侵后的微观结构3.3.4 熔渣对耐火材料的渗透机制4. 镁碳砖回收料对镁质含碳耐火材料的性能研究4.1 引入形式对镁质含碳耐火材料性能影响4.1.1 耐火材料的物理性能4.1.2 耐火材料的抗氧化性4.1.3 耐火材料的抗渣性4.2 加入量对镁质含碳耐火材料性能影响4.2.1 耐火材料的物理性能4.2.2 耐火材料的抗氧化性4.2.3 耐火材料的抗渣性5. 数值模拟在镁质含碳耐火材料的应用研究5.1 分子动力学研究MgO(-Mg2SiO4)-SiC-C耐火材料的界面结合机制5.1.1 分子动力学模拟方案5.1.2 MgO-SiC-C耐火材料的界面分子动力学研究5.1.3 MgO-Mg2SiO4-SiC-C耐火材料的界面分子动力学研究5.2 有限元研究MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的损毁机制5.2.1 热应力对低碳镁碳砖损毁影响的数值模拟5.2.2 渣线砖温度分布5.2.3 渣线砖热应力分布5.3 MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的热化学模拟5.3.1 碱性渣与低碳MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的反应模拟5.3.2 酸性渣与低碳MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的反应模拟5.3.3 热力学分析参考文献