MgO-ZrO2质耐火材料研究进展

凌永一 王 珍 张 婧 王子昊 刘新红

郑州大学 河南省高温功能材料重点实验室 河南郑州450052

随着高温工业新技术的发展，对耐火材料的抗侵蚀性提出更高要求。镁质耐火材料具有优良的抗侵蚀性，适合在高温碱性渣侵蚀严重的部位应用，如钢包内衬、水泥回转窑烧成带和二次精炼炉等［1-2］。但镁质耐火材料热膨胀系数较大，抗热震性较差，容易水化，致使其使用性能和寿命降低。为弥补镁质材料的不足，通常在镁质材料中引入第二相甚至第三相来制备多相复合材料。如：在镁质耐火材料中引入氧化铬可提高其抗侵蚀性，引入氧化锆可提高其抗热震性［3-4］。但是由于镁铬质耐火材料在使用过程中产生的Cr6+具有毒性，因此，使用无铬耐火材料是未来发展的方向。

目前，提升镁质耐火材料性能，且实现无铬化的主要措施是引入锆质材料，采用多相复合的方法来制备镁锆质复合材料。引入锆质材料，利用锆质原料高温下的相变产生微裂纹，可以起到增韧的效果，进而可提高镁质耐火材料的抗热震性。ZrO2难被钢水、熔渣、玻璃液等润湿，可强化MgO的晶界，改善其抗渣渗透性能。目前，镁锆质耐火材料主要为镁锆浇注料和镁锆砖。Hideo等［5］研究氧化镁-锆英石系钢包浇注料的结果表明：随着配料中锆英石量的增加，浇注料的抗渣侵蚀性恶化，而抗渣渗透性改善。Kasai等［6］对镁锆质浇注料的渣渗透机制进行了研究，结果表明：随着炉渣中钙硅比的提高，炉渣渗透面积增加。……