[發明專利]一種堿性耐火材料抗水化性能的評價方法

有效

• 申請號: 201410404934.1
• 申請日: 2014-08-15
• 公開（公告）號: CN104122302A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 張寒;趙惠忠;李靜捷;丁雄風;陳金鳳;何晴;王立鋒
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

技術領域

本發明屬于堿性耐火材料應用技術領域。具體涉及一種堿性耐火材料抗水化性能的評價方法。

背景技術

自19世紀堿性轉爐煉鋼法問世以來，堿性耐火材料由于具有優良的高溫使用性能及凈化鋼液的特性而備受關注。與此同時，堿性耐火材料固有的水化特性也直接制約了其工業化生產與使用。如何精確、全面地評價堿性耐火材料的抗水化性能則成為衡量堿性耐火材料綜合性能的重要參數，也是推動堿性耐火材料發展的關鍵問題。

目前，對堿性耐火材料抗水化性能的評價方法各國/地區均有差異，這主要是由于溫度、濕度等氣候環境不同所致。堿性耐火材料抗水化性能的評價方法以化學反應增重法和自然放置法為主。

化學反應增重法主要包括：煮沸法和水蒸氣-蒸壓法。

采用煮沸法評價堿性耐火材料的抗水化性能，一般是在常壓(1個標準大氣壓)下將堿性耐火材料直接與沸水接觸并保持一定時間，然后分離堿性耐火材料與水分，并充分干燥后稱重，通過堿性耐火材料與沸水接觸反應而發生的質量變化及粉化率來評價堿性耐火材料的抗水化性能。

采用水蒸氣-蒸壓法評價堿性耐火材料的抗水化性能，是將堿性耐火材料置于密閉環境中，在一定的水蒸氣壓力條件下，使堿性耐火材料與水蒸氣接觸，經一定反應時間后稱重，通過質量增加率來評價堿性耐火材料材料的抗水化性能。

總之，化學反應增重法主要是通過宏觀質量的變化來評價堿性耐火材料的抗水化性能，其缺點是對堿性耐火材料抗水化性能的評價精度低、誤差大或對評價設備的安全性能要求高。

自然放置法主要包括常壓長期保存法和恒溫恒濕保存法。采用常壓長期保存或恒溫恒濕保存法評價堿性耐火材料的抗水化性能，是將堿性耐火材料直接暴露在空氣或恒定的環境中，通過長期的外形觀察(堿性耐火材料吸收外界環境中的水分而崩塌損毀)或質量變化來評價堿性耐火材料的抗水化性能。但這一類的評價方法受區域氣候環境的影響明顯，評價誤差較大，且評價周期較長(一般3～6個月)，難以全面、精確地評價堿性耐火材料的抗水化性能。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的在于提供一種方法簡單、周期短、精度高、評價范圍廣和安全性能好的堿性耐火材料抗水化性能的評價方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

第一步、將堿性耐火材料破碎至1～2mm，得到堿性耐火材料顆粒料。

第二步、稱取1～5g堿性耐火材料顆粒料倒入第一燒杯中，再測得擬倒入第一燒杯的水的電導率λ₀，然后按所述堿性耐火材料顆粒料與所述水的質量比為1∶(500～800)向第一燒杯中加入所述水。

第三步、將加水后的第一燒杯置于25～30℃的恒溫干燥箱中，靜置0.25～0.5小時。

第四步、取出第一燒杯，過濾；再將過濾后的水化溶液倒入第二燒杯中，置于25～30℃的恒溫干燥箱中，靜置2～4小時；取出第二燒杯，檢測第二燒杯中水化溶液的電導率λ。

第五步、建立堿性耐火材料的水化溶液離子濃度的數學模型

(a)含MgO的堿性耐火材料的水化溶液中Mg²⁺濃度的數學模型：

c(Mg2+)=1000(λ-λ0)/2KMg(OH)2---(1)]]>

式(1)中：c(Mg²⁺)為含MgO的堿性耐火材料的水化溶液中Mg²⁺的濃度，mol/L；

λ為水化溶液的電導率，S/m；