一種堿性耐火材料抗水化性能的評價方法
【專利摘要】本發明涉及一種堿性耐火材料抗水化性能的評價方法。其技術方案是：測得水的電導率λ0，按固液質量比為1∶(500～800)將堿性耐火材料顆粒料與水加入第一燒杯，在25～30℃恒溫干燥箱中靜置0.25～0.5h，過濾；過濾后的水化溶液倒入第二燒杯，在25～30℃恒溫干燥箱中靜置2～4h；檢測第二燒杯中水化溶液的電導率λ，得到含MgO的堿性耐火材料的水化溶液中Mg2+濃度或得到含CaO的堿性耐火材料的水化溶液中Ca2+濃度然后根據含MgO或含CaO的堿性耐火材料抗水化性能的評價參考表，即得待評價的堿性耐火材料抗水化性能等級。本發明具有方法簡單、精度高、評價范圍廣和安全性能好的特點。
【專利說明】一種堿性耐火材料抗水化性能的評價方法
【技術領域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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。
[0004] 化學反應增重法主要包括：煮沸法和水蒸氣-蒸壓法。
[0005] 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。
[0006] 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。
[0007] 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。
[0008] 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】
[0009] 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。
[0010] 為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：
[0011] 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。
[0012] 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λ。，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。
[0013] 第三步、將加水后的第一燒杯置于25?30°C的恒溫干燥箱中，靜置0. 25?0. 5小 時。
[0014] 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°C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 〇
[0015] 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
[0016] (a)含MgO的堿性耐火材料的水化溶液中Mg2+濃度的數學模型：
[0017]
【權利要求】
1. 一種堿性耐火材料抗水化性能的評價方法，其特征在于評價步驟如下： 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λ ^，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°C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°C 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：
(1) 式⑴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 ; 入為水化溶液的電導率，S/m; 入^為水的電導率，S/m ;
為Mg (OH) 2溶液電導率的比例常數，
(b) 含CaO的堿性耐火材料的水化溶液中Ca2+濃度的數學模型：
(2) 式⑵中：c(Ca2+)為含CaO的堿性耐火材料的水化溶液中Ca2+的濃度，mol/L ; 入為水化溶液的電導率，S/m; 入^為水的電導率，S/m ;
為Ca (OH) 2溶液電導率的比例常數，
第六步、（a)根據式（1)得到含MgO的堿性耐火材料的水化溶液中Mg2+的濃度，再由表 1即得含MgO的堿性耐火材料抗水化性能的評價等級； 表1含MgO的堿性耐火材料抗水化性能的評價參考表
(b)根據式（2)得到含CaO的堿性耐火材料的水化溶液中Ca2+的濃度，再由表2即得 含CaO的堿性耐火材料抗水化性能的評價等級。 表2含CaO的堿性耐火材料抗水化性能的評價參考表
2. 根據權利要求1所述的堿性耐火材料抗水化性能的評價方法，其特征在于所述的堿 性耐火材料為含MgO或為含CaO的耐火材料中的一種。
3. 根據權利要求1所述的堿性耐火材料抗水化性能的評價方法，其特征在于所述的水 為去離子水或為二次蒸餾水。
【文檔編號】G01N27/06GK104122302SQ201410404934
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】張寒, 趙惠忠, 李靜捷, 丁雄風, 陳金鳳, 何晴, 王立鋒 申請人:武漢科技大學