發(fā)布時間：2018-05-13 11:04

  本文選題：潤濕性 + 接觸角��； 參考：《北京科技大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：本文針對冶金生產(chǎn)過程中重要的固液界面現(xiàn)象,分別對兩個體系的渣與耐火材料,兩個體系的鋼與氧化物基片之間的潤濕性展開研究。鎂碳質(zhì)鋼包耐火材料中的鎂砂易被渣潤濕,因石墨的加入而整體提高了對渣的不潤濕性。本研究所用渣與鎂碳質(zhì)基片間接觸角在1370℃約為130°。在1470℃以上,基片自身MgO與C發(fā)生反應(yīng),形成氣相揮發(fā)后在基片表面留下大量孔隙,碳的消耗及大量的孔隙的形成均增加了渣對基片潤濕性及滲透性。在該體系中,基片自身反應(yīng)是影響渣與鎂碳質(zhì)基片間潤濕性的重要因素。鎂鈣質(zhì)鋼包耐火材料基片與堿度分別為2.5至1.25的渣之間呈現(xiàn)出不同的潤濕規(guī)律,但最終呈相近的潤濕結(jié)果,兩者之間最終接觸角約為5°。低堿度渣在較低的溫度下即對基片表面迅速產(chǎn)生潤濕,最終接近完全潤濕。高堿度在較高的溫度下對渣產(chǎn)生緩慢的潤濕過程�；蠱gO與CaO獨立存在,MgO顆粒在與不同堿度的渣接觸時均較為穩(wěn)定,而CaO則會溶解進渣中或與渣反應(yīng),促進了渣的潤濕及渣的滲透。低堿度渣更易吸收CaO,對基片的滲透深度也更深�；羞^量的CaO與渣反應(yīng),在固液界面形成Ca_3SiO_5層,該反應(yīng)層又阻礙了渣的進一步滲透。在該體系中,耐材基片與渣之間的反應(yīng)是影響渣與鎂鈣質(zhì)基片間潤濕性的重要因素。純鐵與鎂質(zhì)中間包干式料之間不發(fā)生反應(yīng),但干式料基片自身的組織結(jié)構(gòu)在高溫下會產(chǎn)生變化�；蠱gO顆粒會聚集長大,其他組分形成低熔點連續(xù)相,促使基片表面粗糙度增大,在一定程度上影響固液間潤濕性。純鐵在較粗糙的基片上接觸角較大,但影響程度較小。整體而言,純鐵液與中間包干式料基片間的接觸角在1550℃時為113°,在1626℃時為108°。純鐵與基片之間不潤濕,整體不產(chǎn)生明顯滲透,但局部微小區(qū)域,純鐵可沿低熔點相處對基片產(chǎn)生少量滲透。在該體系中,基片自身組織結(jié)構(gòu)有一定程度變化,但對固液間潤濕性影響較小,純鐵與鎂質(zhì)中間包干式料體系整體較為穩(wěn)定。純鐵與鎂鋁尖晶石基片之間不產(chǎn)生直接作用,在一定條件下的間接作用會影響固液間潤濕性。常規(guī)純鐵A與不同MgO和Al_2O_3配比的基片間接觸角隨基片中Al_2O_3含量的增加呈先減小后增加的趨勢,測得的各接觸角(Fe-MgO:133°, Fe-MgO·Al_2O_3:113.4°, Fe-Al_2O_3:126.9°)與文獻值較為相符,其他接觸角也符合Cassie基本方程,溫度對接觸角影響較小。高鋁純鐵B與不同配比的基片間接觸角整體比前者大,且隨著基片中Al_2O_3含量的增加而增加�；蠱gO被H2還原形成Mg蒸汽,溶解進純鐵B后,純鐵自身達到熱力學(xué)平衡而在金屬表面形成MgO-Al_2O_3及CaO-Al_2O_3等氧化物層。在該體系中,純鐵中自身較高的A1含量及純鐵與基片間的間接反應(yīng)是影響兩者之間潤濕性的重要因素。
[Abstract]:In this paper, the wettability of slag and refractories of two systems and the wettability between steel and oxide substrates of two systems are studied respectively in view of the important solid-liquid interface phenomenon in metallurgical production. The magnesia in magnesia-carbon ladle refractory is easy to be wetted by slag, and the unwettability of slag is improved because of the addition of graphite. The indirect antennae of slag and magnesia carbon substrate are about 130 擄at 1370 鈩，

本文編號：1882887