礦渣微晶玻璃是以各種工業(yè)固廢為主要原料而制得的具有成分可調(diào) 、晶化可控，耐磨、耐腐蝕性能優(yōu)異等特點(diǎn)的一類微晶玻璃材料。
目前，礦渣微晶玻璃的制備方法主要采用燒結(jié)和熔融兩種，雖然礦渣微晶玻璃的研究在基礎(chǔ)配方、形核劑及熱處理工藝方面取得了很大的進(jìn)展，但是其工業(yè)化水平并不理想，還存在很多技術(shù)難點(diǎn)，特別是熔融法制備礦渣微晶玻璃過(guò)程中，由于工業(yè)固體廢棄原料成分復(fù)雜，其熔液腐蝕性強(qiáng)，對(duì)熔窯池壁磚的選取提出更高的要求，另外礦渣玻璃熔液對(duì)窯磚的侵蝕導(dǎo)致微晶玻璃材料結(jié)構(gòu)及性能的變化還需進(jìn)行更加深入的研究。以白云鄂博尾礦及粉煤灰為主要原料，采用熔融法制得玻璃熔液，研究了礦渣玻璃熔液對(duì)電熔鋯剛玉磚AZS41的侵蝕規(guī)律為礦渣玻璃熔制過(guò)程中窯磚的選取提供一定的參考。
實(shí)驗(yàn)以白云鄂博尾礦和粉煤灰為主要原料，參照四元相圖設(shè)計(jì)輝石相為主晶相的微晶玻璃基礎(chǔ)配方。原料成分如表l，基礎(chǔ)玻璃成分如表2。
按照基礎(chǔ)玻璃料配方混合均勻在高溫電阻爐內(nèi)于1450℃熔化保溫1h將直徑為10mill長(zhǎng)度為20mm的電熔鋯剛玉磚AZS41在爐口預(yù)熱10min后分別放于三個(gè)氧化鋁坩堝內(nèi)保溫3h。取出電熔鋯剛玉磚試樣隨爐冷卻，將一部分玻璃熔液水淬用于DSC測(cè)試，剩余玻璃熔液澆鑄于事先預(yù)熱的鋼模成型，然后放于馬弗爐中退火，根據(jù)DSC測(cè)試結(jié)果進(jìn)行核化、晶化處理，得到微晶玻璃試樣。
利用光學(xué)顯微鏡觀察侵蝕后的AZS41磚的腐蝕界面，并測(cè)量其腐蝕層厚度：采用 X射線衍射儀對(duì)侵蝕前的AZS41磚及制備的微晶玻璃進(jìn)行晶相測(cè)定：觀察AZS41磚侵蝕前后及微晶玻璃的表面形貌并進(jìn)行測(cè)定。
結(jié)果與討論
不同尾礦含量的玻璃熔液對(duì)AZS41磚的侵蝕界。結(jié)果表明，AZS41 磚經(jīng)高溫礦渣玻璃熔液侵 蝕后，腐蝕界面變得疏松，且沿縱向腐蝕層厚度并不均勻，在耐火磚三相界面處腐蝕最嚴(yán)重；隨著尾礦添加量的增大，三相界面腐蝕層厚度也逐漸加大，腐蝕層厚度分別為768μm、870μm和1044μm。說(shuō)明礦渣玻璃熔液對(duì)AZS41磚的侵蝕為非均勻腐蝕 ，結(jié)合表 1中白云鄂
博尾礦的成分，說(shuō)明尾礦中引入的F及Fe對(duì)磚的侵蝕影響較大。前期研究表明CaF和FeO 能夠促進(jìn)玻璃熔液的粘度減低，玻璃熔液粘度減低，加快了熔體中離子的遷移速率，使得 AZS41#磚內(nèi)部與外部玻璃熔液相互作用加快侵蝕加重。 靠近玻璃熔液的AZS41磚侵蝕界面 顯示被侵蝕后的AZS41 磚沿著腐蝕層方向顯微形貌發(fā)生了較大變化，鑲嵌于剛玉相中的斜鋯石在侵蝕嚴(yán)重部位已經(jīng)消失。腐蝕層中出現(xiàn)了Fe、Na、Ca、P等元素，這些元素在沿著
腐蝕層方向含量有所變化，而且SiO2/AL2O3沿著腐蝕層向內(nèi)逐漸減小。未侵蝕前的AZS41磚結(jié)果說(shuō)明腐蝕層中Fe、Na、Ca、P等元素均來(lái)自于玻璃溶液，它們的出現(xiàn)能夠用于判斷AZS41#磚是否被高溫玻璃溶液侵蝕，同時(shí)其含量及SiO2/AL2O3也是能夠表明AZS 41#被侵蝕成都，雜質(zhì)元素含量越多SiO2/AL2O3質(zhì)量比越大，標(biāo)志著剛玉基體相溶解加劇，腐蝕加重