柠檬酸在低水泥浇注料中的应用研究

本文以80均质矾土为低水泥耐火浇注料的主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了柠檬酸对低水泥耐火浇注料可施工时间、试样脱模强度及热处理后试样常温强度性能的影响,实验结果表明:柠檬酸在适宜掺量下能够明显延长低水泥耐火浇注料的可施工时间,但会使低水泥耐火浇注料的脱模试样与110℃×24h烘干试样的强度有一定程度的降低,而对1 100℃×3h和1 300℃×3h热处理后试样的强度影响并不明显。     

高铝质超低水泥浇注料流动性的试验研究

采用正交试验法研究了骨料颗粒级配、细粉添加量、超微粉添加量、水泥加入量、分散剂添加量和加水量对高铝质超低水泥浇注料流动性的影响,探讨了高铝质超低水泥浇注料自流施工的可行性及适宜条件。研究表明:1)高铝质超低水泥浇注料在一定的配比组成范围内具有适合自流施工的流动性能;2)骨料颗粒级配、细粉添加量、超微粉添加量、分散剂添加量和加水量5个因素为浇注料流动性的显著影响因素;3)各因素影响的主次顺序及显著性大小顺序均为:加水量、超微粉加入量、分散剂加入量、骨料级配、细粉加入量、水泥添加量;4)兼顾浇注料的强度和成本,高铝质超低水泥自流浇注料的最优配方为:骨料中粗颗粒、中颗粒、细颗粒的质量比为50∶10∶40,细粉、超微粉、水泥、分散剂和水的添加量分别为34%、5%、1.5%、0.1%和6.0%;其自流流动度达74%。     

高强铁沟浇注料的研制与应用

高炉用Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料高温性能低主要与水泥、硅微粉的加入量有关,以棕刚玉、碳化硅等为主要原料,研究了硅微粉、水泥加入量对浇注料强度的影响,研究结果表明:通过采用高铝80水泥代替原用70水泥并适当降低两者的加入量,可以保证材料的常温强度不下降的前提下,显著提高高温抗折强度,其原因在于形成了发育良好的莫来石晶体,将该技术在1080 m3高炉的铁沟使用,通铁量提高3.8万吨,取得了良好的使用效果.     

林州天然硅线石-红柱石复合矿粉对高铝质浇注料性能的影响

以山西特级矾土熟料为主要原料制备高铝质低水泥浇注料,研究了分别用质量分数为0、3%、5%、7%的林州天然硅线石-红柱石复合矿粉等量替代矾土熟料粉对浇注料基质物相和浇注料性能的影响.结果表明:将硅线石-红柱石复合矿粉加入到高铝质低水泥浇注料中,明显改善了浇注料的物理性能,提高了材料的烧后冷态强度和高温强度,改善了浇注料的抗热震性能,而且适量加入还明显提高了材料的荷重软化温度.综合各项性能认为,加入硅线石-红柱石复合矿粉的质量分数以5%为佳.     

高铝质耐磨浇注料的研制

试验采用特级矾土熟料作为基本原料,添加不同比例SiC粉制成低水泥浇注料,并对该浇注料的物理性能进行分析。结果表明:高铝质浇注料的耐磨性与铝酸钙水泥特性有关,并且耐磨性与浇注料中加入的减水剂有关;同时随SiC加入量的变化,高铝质耐磨浇注料的耐磨性在1100℃热处理后有波动,在1500℃热处理后耐磨性和热震稳定性有明显提高。     

硅微粉对水泥窑用耐碱浇注料性能的影响

以粘上熟料为主要原料,同时加入硅微粉、铝酸钙水泥、钾长石、瓷粉等制备耐碱浇注料,研究了硅微粉加入量对水泥窑用耐碱浇注料的抗折强度、耐压强度、线变化率的影响。结果表明:添加5％的硅微粉,能明显改善耐碱浇注料的使用性能。     

颗粒级配及铝酸钙水泥对全铝质耐火浇注料流变性的影响

以前的研究工作在统计实验设计的基础上确定了全铝质自流浇注料获得高流动值和优越烧后性能的最优化颗粒级配分布。本工作比较了不同的安德森颗粒级配系数以及铝酸钙水泥对全铝质自流浇注料流变性能和硬化时间的影响。发现浇注料试样表现出Bingham现象，即较低的屈服应力、黏度和触变性、易浇注和喷涂。然而，随着浇注料中粗颗粒比例增加，浇注料流动性呈现非线性的变化，并从Bingham行为转变成Herschel—Bulkley行为。而尽管含水泥浇注料材料中存在剪切应力，依然表现出较好的流动性。本工作研究证明了先前在流动性基础上的推论，阐述了通过实验设计的方法，采用流动系数（FI）计算浇注料流动曲线的适用性。     

水泥窑用耐碱浇注料的性能研究

本研究中以建筑陶瓷为主要原料制备耐碱浇注料,重点研究了铝酸钙水泥和硅微粉对耐碱浇注料性能的影响,并对试样的显微结构进行了分析。试验结果表明:铝酸钙水泥加入量的增加有助于110℃,24 h处理后常温强度的提高,而在10100℃,3 h处理条件下,铝酸钙水泥加入量的增加会提高基质中生成的液相,加入量在一定范围内使强度出现先增加后降低的趋势,同时也导致了线变化率的增加,在试验条件下铝酸钙水泥的合适加入量在7%~8%左右;耐碱浇注料中加入活性较高的硅微粉能够提高试样的强度和致密度,其加入量增加也会导致试样线变化率的增加,综合分析硅微粉的加入量以5%~6%为宜;经1100℃,3h处理后的试样中骨料和基质结合牢固,基质中存在莫来石化和低共熔物生成的双重反应。     

高纯二氧化硅微粉含量对Al2O3-SiC-C铁沟渣线浇注料性能的影响

以棕刚玉颗粒(15～8 mm,8～5 mm,5～3 mm,3～1 mm),板状烧结刚玉(1～0 mm),碳化硅(3～1 mm,≤1 mm,≤0.063 mm)、白刚玉粉,活性氧化铝微粉和高纯二氧化硅微粉以及单质硅粉和球状沥青等为主要原料,制备了出铁沟渣线用Al2 O3-SiC-C质浇注料,并研究了高纯硅微粉含量对其流动性及高温使用性能的影响.结果表明:随高纯硅微粉含量的增加,浇注料的初始流动性基本呈增加趋势,且其流动值的保持时间延长.随高纯硅微粉含量的增加,浇注料的热态抗折强度呈增加趋势,且抗侵蚀性也会增强.     

蓝晶石加入量对高铝质低水泥浇注料性能的影响

以特级高铝矾土和蓝晶石为主要原料,SiO2微粉、铝酸钙水泥为结合剂,制备了高铝质低水泥浇注料。研究了蓝晶石加入量(质量分数分别为0%、2%、4%、6%)对试样性能、物相组成和显微结构的影响。结果表明:随着蓝晶石加入量的增加,110℃、24h烘干后浇注料试样性能变化不大;1 350℃、3h和1 500℃、3h处理后浇注料试样永久线变化率和显气孔率呈增大趋势,体积密度呈减小趋势,常温抗折强度变化不大;浇注料试样的高温抗折强度和抗热震性呈先增大后减小趋势。     

复合外加剂对矾土基低水泥浇注料性能的影响

研究了单独外加0.1%的三聚磷酸钠(STP),以及0.1%的三聚磷酸钠(STP)分别与0.01%~0.06%的聚丙烯酸钠(PAANa)或氨基磺酸盐系高效减水剂(AS)复合外加时对矾土基低水泥浇注料性能的影响。结果表明与单独加入STP的浇注料相比,STP与PAANa或AS复合外加的流动值均显著增加,热处理后的物理性能也均略有提高;STP与PAANa复合相对于STP与AS复合的效果来说,在基本配方和加水量相同的情况下,前者的流动性比后者好,而烘干和热处理后,后者的强度略高于前者。     

多孔球形莫来石基浇注料的制备及性能研究

为制备保温性能及机械性能均较优异的高温窑炉用隔热耐火材料,以多孔球形莫来石、矾土细粉、α-Al₂O₃微粉、硅微粉和Secar71水泥为主要原料,制备了多孔球形莫来石基浇注料,研究了矾土细粉掺量对多孔球形莫来石基浇注料机械性能、导热系数、抗侵蚀性能及热震稳定性的影响。结果表明,改变矾土细粉的掺量,可使多孔球形莫来石基浇注料在保持较高机械性能的基础上提高保温性、热震稳定性和抗侵蚀性能。随着矾土细粉掺量的增加,多孔球形莫来石基浇注料的机械性能变化不大,但导热系数小幅降低,抗侵蚀性能出现较大差异,热震稳定性先提高后降低。当矾土细粉掺量为28%(质量分数)时,多孔球形莫来石基浇注料的机械性能、热震稳定性及抗侵蚀性能良好,在1 000 ℃时导热系数为0.905 W·m^-1·K^-1。多孔球形莫来石基浇注料的导热系数低于中间包和钢包永久层用高铝浇注料,可替代中间包、钢包永久层用高铝浇注料以减少热损失。     

The effect of nano-size additives on the electrical conductivity of matrix suspension and properties of self-flowing low-cement high alumina refractory castables

Influence of two nano-size additives on electrical properties of suspension matrix of self-flowing low-cement high alumina refractory castable is investigated. For this purpose, castament FS 10 and FS 20 on the basis of polycarboxylate ether were considered. The self-flow value, workability and mechanical strength of the castable are evaluated and their relations with electrical conductivity are determined. Using these relations, the type and optimum amount of proper additive for these refractory castables are determined. It was shown that if the electrical conductivity of matrix suspension is less than 0.71 mS/cm, high alumina low-cement self-flowing refractory castable can be obtained. The best self-flow, sufficient working time and adequate mechanical strength in the castables are obtained with 0.08 wt.% FS 20.     

硼酸对焦宝石-碳化硅浇注料性能的影响

为了解决焦宝石-碳化硅浇注料在较高温度下工作时间的问题,将硼酸加入到浇注料中。通过分别对比浇注料在25℃、35℃时加入不同含量硼酸后浇注料的工作时间、硬化时间及耐压强度,从而确定不同温度下焦宝石-碳化硅浇注料中所添加硼酸的含量。结果表明,焦宝石-碳化硅浇注料在25℃工作时,不必添加硼酸;在35℃工作时,添加硼酸0．01％,可以延长浇注料的工作时间。     

eρ-Al2O3和铝酸盐水泥对磷酸铝结合高铝浇注料性能的影响

以优质高铝矾土或板状刚玉、烧结α-Al2O3微粉为主要原料,采用磷酸铝和ρ-Al2O3为固化剂,研究铝酸盐水泥和ρ-Al2O3对磷酸盐结合高铝质浇注料性能的影响。结果表明,单独采用ρ-Al2O3为固化剂其硬化效果差,且随ρ-Al2O3加入量的增大,施工性能降低;单独采用铝酸盐水泥不利于浇注料的高温性能;而采用ρ-Al2O3和铝酸盐水泥复合固化硬化效果好,且浇注料综合性能比单独使用ρ-Al2O3或铝酸盐水泥均有显著提高。     

SM高效减水剂及锆英石对耐火浇注料性能的影响

研究了SM高效减水剂对浇注料流动值和力学性能指标的影响,以及添加锆英石粉对耐火浇注料热震后残余抗折强度的影响。结果表明,在试验范围内随SM加入量增大浇注料流动值增大,体积密度增大,显气孔率降低,耐压强度、抗折强度增大;随锆英石加入量增加,热震15次后残余抗折强度先增大后减小。     

新型结合剂SioxX-Zero对喷煤管用无水泥浇注料显微结构和性能的影响

喷煤管是水泥回转窑的关键承力部位,长期承受高温熟料粉尘和气流的剧烈冲刷,需具备优异的高温力学性能。本工作分别以新型SioxX-Zero和传统铝酸钙水泥为结合剂,采用板状刚玉、α-Al₂O₃微粉和碳化硅等为主要原料,分别在1 100 ℃和1 400 ℃热处理3 h,制备了喷煤管用无水泥和低水泥结合Al₂O₃-SiC质浇注料,并研究了新型SioxX-Zero结合剂对浇注料显微结构、常规物理性能和高温力学性能的影响。结果表明:与传统铝酸钙水泥相比,SioxX-Zero能有效提高浇注料流动值和延缓流动值衰减,改善其施工性能。同时,含SioxX-Zero的Al₂O₃-SiC质浇注料中原位生成了数量较多、尺寸较大的针状莫来石,大幅改善了材料的常温抗折/耐压强度、高温抗折强度和高温耐磨性能。     

添加晶体纤维改善耐火浇注料的性能

探讨了添加晶体纤维改善耐火浇注料性能的机理和条件。通过研究高铝浇注料引入莫来石晶体纤维的性能变化及相应的ＳＥＭ显微结构，表明晶体纤维在适当条件下可显著改善耐火浇注料热处理后的抗折强度     

石墨凝胶注模工艺研究

采用凝胶注模成型工艺制备了石墨浆料,研究了石墨粉体类型、pH值、分散剂加入量和固相含量对浆料粘度的影响,浆料温度对凝胶固化时间的影响,以及乙酰丙酮对素坯强度的影响.实验结果表明:当采用等静压石墨粉,pH值为7,分散剂加入量为4wt%,固相含量为50vol%时,可制备流动性良好的石墨浆料;浆料温度为3 ℃时,凝胶固化时间为5.6 min;当乙酰丙酮加入量为0.6wt%时,素坯强度达到15.8 MPa.