抗水化性能测试—耐火材料测试

氧化镁，氧化钙以及白云石等碱性耐火材料，由于其抗渣性能好,原料矿藏丰富、廉价，被广泛地应用于钢铁冶金和水泥制造等行业。由于MgO和CaO有吸潮和水化的缺点，在含有氧化镁.氧化钙以及白云石耐火材料的制造、运输、储藏和使用过程中，非常容易吸潮和水化，使耐火材料产生裂纹和粉化。这不但直接影响了氧化镁、氧化钙以及白云石系耐火材料的使用效果，也限制这些耐火材料的应用。在含碳耐火材料的生产过程中常常添加各种抗氧化剂，其中金属铝是Zui为常用的一种。金属铝在耐火材料的烧成和使用过程中，同耐火材料中的碳反应生成Al4C3。Al4C3具有较强的吸水性,极易使耐火材料产生裂纹和破坏，降低了耐火材料的使用效果。正确掌握和准确评价上述耐火材料在各种条件下的水化性能，对于扩大氧化镁，氧化钙以及白云石等碱性耐火材料的应用领域，以及提高含碳耐火材料的使用效果都具有十分重要的意义。

1 热水实验法

1.1热水实验法的实验装置和实验过程

热水实验法比较简单，一般只需要能够恒温的热水槽,恒温箱或热沙浴即可。采用热水实验法实验时，一般使用颗粒状耐火材料试样，其粒度zuihao在1.0-5.Omm之间，或将耐火材料制成形状规则的长方体或正方体试样，但试样的体积应小于50mmx 50mmx 50mm。

实验时，将制备好的耐火材料试样充分干燥，称重并装入洗净的烧杯中。向烧杯中注入纯净水，使试样完全浸入到水中。将烧杯置于温度已经恒定在预定实验温度的热水槽、恒温箱或热沙浴中，保温一定时间店，将烧杯中的剩余水滤掉，再将烧杯在105-120℃的温度下于燥24h。秤量耐火材料试样的重量，并按下式计算出水化实验过程中试样的重量增加率，并以此作为评价耐火材料抗水化性能的一个指标。

在考察耐火材料的水化反应速度时，常将其同耐火材料的水化反应率相联系。水化反应率通常可以由上式中的试样重量增加率求得。

如果水化实验所使用的耐火材料试样为MgO,则MgO的水化反应可由下式表示：

MgO+ aH2O= aMg(OH)2 +(1-a)MgO 

由上式可以求出MgO的反应率，即消化率如下：

式中a为MgO的反应率，0≤a≤1.0.

同理，对于CaO系耐火材料来说，如果测得其重量增加率，则CaO的反应率可由下式求得：

在水化时间一定的情况下，η和a的值越大，耐火材料的水化速度越大，耐火材料的抗水化性能越差。

为了能够更好，更准确地评价耐火材料的水化特性，除了使用述的重量增加率和反应率外，还可借助于X射线衍射分析以及电子显微镜观察等手段，分析和掌握耐火材料的水化过程及其机理。

应该注意的是，使用块状或颗粒较大的耐火材料试样进行水化实验时，为了能够使耐火材料与水充分地接触，在向烧杯中注入纯净水之前，zuihao先对耐火材料试样进行真空处理,将其颗粒中的空气排净，以便让水能够进人到气孔内。再进行水化实验。