冰铜对镁铬耐火砖的侵蚀研究

摘要

目前，关于熔渣对耐火砖的侵蚀研究较多，而针对冰铜侵蚀行为的研究则相对较少。本研究模拟高温环境（1200℃），采用不同品位冰铜（57%～58%、59%～60%、61.5%）对镁铬耐火砖进行2 h～12 h的高温侵蚀实验，结合XRD、SEM、TG-DSC等表征手段，系统分析了侵蚀机理。结果表明，冰铜品位升高显著加速侵蚀过程。XRD物相分析证实，侵蚀后生成了镁铁铝尖晶石（AlFeMgO₄）和铬酸铜（Cr₂CuO₄）等新物相。SEM-EDS显示Cu沿MgO与尖晶石晶界渗透，形成树根状网络结构。机理分析表明，Cr₂CuO₄的生成破坏了耐火砖中的尖晶石增强相，并形成弱化晶界的低熔点相；同时，AlFeMgO₄的生成改变了晶界化学性质。上述两种新相的协同作用是导致耐火砖结构失效的核心原因。本研究揭示了冰铜对镁铬耐火砖的潜在侵蚀机理，有望为高冰铜品位冶炼条件下耐火材料选型及工艺优化提供参考。

关键词

冰铜 / 镁铬耐火砖 / 侵蚀 / 晶界