.30, 北京科技大学学报 2009年增刊1 (a) (b) 1000℃ 1000℃ 1100℃ 1100℃ 1200℃ 1200℃ 0 30 50 70 90 30 50 70 90 20/() 20() 图4熔融保护渣不同温度下X射线衍射图.()原渣：(b)优化渣 由图3(b)和图4(b)可见，优化渣温度降到 晶体相信号，说明该温度下玻璃质渣膜基本没有结 1200℃，样品中发现已存在细小的雏晶，呈矛头状， 晶行为，而优化渣样品在该处理温度下已有明显的 尺寸可达到6O0m左右，这与X射线衍射分析测得 晶体衍射峰，并且随着处理温度的升高，衍射峰强度 的在该温度下有微弱的结晶现象一致；温度继续降 增大，这和前述表面形貌考察结果一致 到1100℃和1000℃时，样品中结晶现象愈发明显， 550℃ 550℃ 晶粒尺寸大多在500m以上，凝固组织致密度较原 渣低，有利于增加渣膜的热阻.X射线衍射分析表 明，晶体相主要为枪晶石和硅灰石，并且玻璃相大峰 消失， 通过对比表明，优化渣的高温结晶性能明显优 20Hm4 20μm 于原渣.这是因为优化渣在Ca0SiO2CaF2三元 相图中，成分更加接近枪晶石(Ca4Si20Fz)晶体的 750C 共晶点，具有更好的晶体析出热力学条件，有利于高 温下晶核的形成，同时，碱度和L20含量的增加， 使得优化后的保护渣在熔融状态下具有较低的黏 度，有利于熔渣中的传质，促进晶体的长大，因此使 得优化渣在高温下具有较强的析晶能力， 20um 30μ 2.3玻璃质渣膜回温脱玻化检测结果 图5为在扫描电镜下观察到的两种保护渣的玻 璃质渣膜分别在550、750、950℃下保温1h的表面 形貌图片，可以看出，随着试验温度的升高，玻璃质 渣膜的表面粗糙度明显增加：原渣在550℃时，渣膜 表面没有明显改变，在750℃时，渣膜表面局部有小 20 uin 30m- 包鼓起，只有在950℃时，表面才出现明显的晶体颗 (a)原渣 )优化渣 粒，而且结构致密，而优化渣的渣膜表面在550℃ 时已开始有微小的包鼓起，表面开始变得粗糙， 图5不同处理温度下渣膜的表面形貌 750℃和950℃时优化渣渣膜表面出现大量的晶体 根据试样中晶体含量与晶体衍射峰强度成正比 颗粒，并且随着处理温度的升高，晶粒尺寸长大明 的原理，采用Jade软件定量分析功能对试样结晶度 显，表面粗糙度急剧增大， 进行测量，得到结果整理后如图7所示，可以看出， 对两种保护渣玻璃质渣膜不同试验温度下的试 随着试验温度的提高，试样的结晶度增加，到750℃ 样做X射线衍射分析，如图6所示.可以看出，原渣 以后结晶度增加缓慢；相同试验温度下，优化渣结晶 样品在550℃时，主要为玻璃相衍射峰，基本上没有 度明显高于原渣，说明优化渣具有更好的结晶性能图4 熔融保护渣不同温度下 X 射线衍射图．（a） 原渣；（b） 优化渣 由图3（b）和图4（b）可见‚优化渣温度降到 1200℃‚样品中发现已存在细小的雏晶‚呈矛头状‚ 尺寸可达到600μm 左右‚这与 X 射线衍射分析测得 的在该温度下有微弱的结晶现象一致；温度继续降 到1100℃和1000℃时‚样品中结晶现象愈发明显‚ 晶粒尺寸大多在500μm 以上‚凝固组织致密度较原 渣低‚有利于增加渣膜的热阻．X 射线衍射分析表 明‚晶体相主要为枪晶石和硅灰石‚并且玻璃相大峰 消失． 通过对比表明‚优化渣的高温结晶性能明显优 于原渣．这是因为优化渣在 CaO—SiO2—CaF2 三元 相图中‚成分更加接近枪晶石（Ca4Si2O7F2）晶体的 共晶点‚具有更好的晶体析出热力学条件‚有利于高 温下晶核的形成．同时‚碱度和 Li2O 含量的增加‚ 使得优化后的保护渣在熔融状态下具有较低的黏 度‚有利于熔渣中的传质‚促进晶体的长大．因此使 得优化渣在高温下具有较强的析晶能力． 2∙3 玻璃质渣膜回温脱玻化检测结果 图5为在扫描电镜下观察到的两种保护渣的玻 璃质渣膜分别在550、750、950℃下保温1h 的表面 形貌图片．可以看出‚随着试验温度的升高‚玻璃质 渣膜的表面粗糙度明显增加；原渣在550℃时‚渣膜 表面没有明显改变‚在750℃时‚渣膜表面局部有小 包鼓起‚只有在950℃时‚表面才出现明显的晶体颗 粒‚而且结构致密．而优化渣的渣膜表面在550℃ 时已开始有微小的包鼓起‚表面开始变得粗糙‚ 750℃和950℃时优化渣渣膜表面出现大量的晶体 颗粒‚并且随着处理温度的升高‚晶粒尺寸长大明 显‚表面粗糙度急剧增大． 对两种保护渣玻璃质渣膜不同试验温度下的试 样做 X 射线衍射分析‚如图6所示．可以看出‚原渣 样品在550℃时‚主要为玻璃相衍射峰‚基本上没有 晶体相信号‚说明该温度下玻璃质渣膜基本没有结 晶行为‚而优化渣样品在该处理温度下已有明显的 晶体衍射峰‚并且随着处理温度的升高‚衍射峰强度 增大．这和前述表面形貌考察结果一致． 图5 不同处理温度下渣膜的表面形貌 根据试样中晶体含量与晶体衍射峰强度成正比 的原理‚采用 Jade 软件定量分析功能对试样结晶度 进行测量‚得到结果整理后如图7所示．可以看出‚ 随着试验温度的提高‚试样的结晶度增加‚到750℃ 以后结晶度增加缓慢；相同试验温度下‚优化渣结晶 度明显高于原渣‚说明优化渣具有更好的结晶性能． ·30· 北 京 科 技 大 学 学 报 2009年 增刊1