一种碱性耐火材料抗水化性能的评价方法
【专利摘要】本发明涉及一种碱性耐火材料抗水化性能的评价方法。其技术方案是：测得水的电导率λ0，按固液质量比为1∶(500～800)将碱性耐火材料颗粒料与水加入第一烧杯，在25～30℃恒温干燥箱中静置0.25～0.5h，过滤；过滤后的水化溶液倒入第二烧杯，在25～30℃恒温干燥箱中静置2～4h；检测第二烧杯中水化溶液的电导率λ，得到含MgO的碱性耐火材料的水化溶液中Mg2+浓度或得到含CaO的碱性耐火材料的水化溶液中Ca2+浓度然后根据含MgO或含CaO的碱性耐火材料抗水化性能的评价参考表，即得待评价的碱性耐火材料抗水化性能等级。本发明具有方法简单、精度高、评价范围广和安全性能好的特点。
【专利说明】一种碱性耐火材料抗水化性能的评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于碱性耐火材料应用【技术领域】。具体涉及一种碱性耐火材料抗水化性能 的评价方法。
【背景技术】
[0002] 自19世纪碱性转炉炼钢法问世以来，碱性耐火材料由于具有优良的高温使用性 能及净化钢液的特性而备受关注。与此同时，碱性耐火材料固有的水化特性也直接制约了 其工业化生产与使用。如何精确、全面地评价碱性耐火材料的抗水化性能则成为衡量碱性 耐火材料综合性能的重要参数，也是推动碱性耐火材料发展的关键问题。
[0003] 目前，对碱性耐火材料抗水化性能的评价方法各国/地区均有差异，这主要是由 于温度、湿度等气候环境不同所致。碱性耐火材料抗水化性能的评价方法以化学反应增重 法和自然放置法为主。
[0004] 化学反应增重法主要包括：煮沸法和水蒸气-蒸压法。
[0005] 采用煮沸法评价碱性耐火材料的抗水化性能，一般是在常压（1个标准大气压）下 将碱性耐火材料直接与沸水接触并保持一定时间，然后分离碱性耐火材料与水分，并充分 干燥后称重，通过碱性耐火材料与沸水接触反应而发生的质量变化及粉化率来评价碱性耐 火材料的抗水化性能。
[0006] 采用水蒸气-蒸压法评价碱性耐火材料的抗水化性能，是将碱性耐火材料置于密 闭环境中，在一定的水蒸气压力条件下，使碱性耐火材料与水蒸气接触，经一定反应时间后 称重，通过质量增加率来评价碱性耐火材料材料的抗水化性能。
[0007] 总之，化学反应增重法主要是通过宏观质量的变化来评价碱性耐火材料的抗水化 性能，其缺点是对碱性耐火材料抗水化性能的评价精度低、误差大或对评价设备的安全性 能要求高。
[0008] 自然放置法主要包括常压长期保存法和恒温恒湿保存法。采用常压长期保存或恒 温恒湿保存法评价碱性耐火材料的抗水化性能，是将碱性耐火材料直接暴露在空气或恒定 的环境中，通过长期的外形观察（碱性耐火材料吸收外界环境中的水分而崩塌损毁）或质 量变化来评价碱性耐火材料的抗水化性能。但这一类的评价方法受区域气候环境的影响明 显，评价误差较大，且评价周期较长（一般3?6个月），难以全面、精确地评价碱性耐火材 料的抗水化性能。
【发明内容】
[0009] 本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种方法简单、周期短、精度高、评 价范围广和安全性能好的碱性耐火材料抗水化性能的评价方法。
[0010] 为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：
[0011] 第一步、将碱性耐火材料破碎至1?2mm，得到碱性耐火材料颗粒料。
[0012] 第二步、称取1?5g碱性耐火材料颗粒料倒入第一烧杯中，再测得拟倒入第一烧 杯的水的电导率λ。，然后按所述碱性耐火材料颗粒料与所述水的质量比为1 : (500? 800)向第一烧杯中加入所述水。
[0013] 第三步、将加水后的第一烧杯置于25?30°C的恒温干燥箱中，静置0. 25?0. 5小 时。
[0014] 第四步、取出第一烧杯，过滤；再将过滤后的水化溶液倒入第二烧杯中，置于25? 30°C的恒温干燥箱中，静置2?4小时；取出第二烧杯，检测第二烧杯中水化溶液的电导率 λ 〇
[0015] 第五步、建立碱性耐火材料的水化溶液离子浓度的数学模型
[0016] (a)含MgO的碱性耐火材料的水化溶液中Mg2+浓度的数学模型：
[0017]
【权利要求】
1. 一种碱性耐火材料抗水化性能的评价方法，其特征在于评价步骤如下： 第一步、将碱性耐火材料破碎至1?2mm，得到碱性耐火材料颗粒料； 第二步、称取1?5g碱性耐火材料颗粒料倒入第一烧杯中，再测得拟倒入第一烧杯的 水的电导率λ ^，然后按所述碱性耐火材料颗粒料与所述水的质量比为1 : (500?800)向 第一烧杯中加入所述水； 第三步、将加水后的第一烧杯置于25?30°C的恒温干燥箱中，静置0. 25?0. 5小时； 第四步、取出第一烧杯，过滤；再将过滤后的水化溶液倒入第二烧杯中，置于25?30°C 的恒温干燥箱中，静置2?4小时；取出第二烧杯，检测第二烧杯中水化溶液的电导率λ ; 第五步、建立碱性耐火材料的水化溶液离子浓度的数学模型 (a) 含MgO的碱性耐火材料的水化溶液中Mg2+浓度的数学模型：
(1) 式⑴中：c(Mg2+)为含MgO的碱性耐火材料的水化溶液中Mg2+的浓度，mol/L ; 入为水化溶液的电导率，S/m; 入^为水的电导率，S/m ;
为Mg (OH) 2溶液电导率的比例常数，
(b) 含CaO的碱性耐火材料的水化溶液中Ca2+浓度的数学模型：
(2) 式⑵中：c(Ca2+)为含CaO的碱性耐火材料的水化溶液中Ca2+的浓度，mol/L ; 入为水化溶液的电导率，S/m; 入^为水的电导率，S/m ;
为Ca (OH) 2溶液电导率的比例常数，
第六步、（a)根据式（1)得到含MgO的碱性耐火材料的水化溶液中Mg2+的浓度，再由表 1即得含MgO的碱性耐火材料抗水化性能的评价等级； 表1含MgO的碱性耐火材料抗水化性能的评价参考表
(b)根据式（2)得到含CaO的碱性耐火材料的水化溶液中Ca2+的浓度，再由表2即得 含CaO的碱性耐火材料抗水化性能的评价等级。 表2含CaO的碱性耐火材料抗水化性能的评价参考表
2. 根据权利要求1所述的碱性耐火材料抗水化性能的评价方法，其特征在于所述的碱 性耐火材料为含MgO或为含CaO的耐火材料中的一种。
3. 根据权利要求1所述的碱性耐火材料抗水化性能的评价方法，其特征在于所述的水 为去离子水或为二次蒸馏水。
【文档编号】G01N27/06GK104122302SQ201410404934
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】张寒, 赵惠忠, 李静捷, 丁雄风, 陈金凤, 何晴, 王立锋 申请人:武汉科技大学