基质组成对铝镁浇注料抗渣性能的影响

通过静态坩埚侵蚀实验,研究了铝镁浇注料的基质组成对浇注料的渣侵蚀和渗透深度的影响,并对其显微结构进行了分析.研究结果表明,增加镁砂加入量或采用具有较大颗粒的镁砂,可以提高铝镁浇注料的抗渣侵蚀性能;但增大镁砂的临界粒度或镁砂配比过高,浇注料基质部分产生疏松,渣在浇注料中的渗透深度增加.添加硅微粉在一定程度上恶化了浇注料的抗渣侵性能,但可以大幅度改善浇注料抗渣渗透性.水泥加入量对浇注料抗渣性的影响,呈现出与硅微粉相反的趋势.     

镁钙砂表面抗水化膜的显微结构与性能

采用浸渍法 ,并引入第二相抑制膜生长过程中裂纹的生成和扩展 ,制备了镁钙砂表面多组元复合膜 ,研究了膜的组织和形貌 ,测定了材料的抗水化性能。结果表明 ,复合膜主要由Ca2 P2 O7、MgO、CaCO3构成 ,厚度 5～2 0 μm ,较均匀致密 ,无显微裂隙 ,与镁钙砂基体结合牢固 ;表面处理后的镁钙材料抗水化性能显著提高 ,用其制备的浇注料具有较镁质浇注料更好的物理性能     

连铸钢包用高纯铝镁系浇注料的性能与损毁

针对钢包耐火材料的使用条件，研究尖晶石、镁砂、硅微粉及水泥对高纯铝镁系浇注料物理性能的影响，比较并探讨这类钢包新材料的性能变化特性及损毁机理。     

原位生成Sialon增强Al2O3-SiC—C铁沟浇注料抗渣机理研究

采用静态坩埚法进行了Sialon增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的抗渣实验。结果表明，该种铁沟料具有比传统铁沟料更优异的抗渣性能。通过X-射线衍射和SEM分析可知，其抗渣机理为：添加的Si3N4，Si与Al2O3发生原位反应生成Sialon，使材料内部结合更加紧密，并且生成的Sialon活性较高，氧化放出气体，阻止熔渣的渗入；其次，Sialon向熔渣中溶解，使熔渣成为含N的高硅玻璃，粘度增大；此外，Al2O3与熔渣的MgO反应生成MgAl2O4，形成一阻挡层，这也是Sialon增强Al2O3-SiC-C浇注料具有优异的抗渣渗透及侵蚀性能的重要原因．     

MA/CA2复相材料与水泥熟料反应特性研究

随着“铬公害”问题的提出,“无铬化”成为了水泥回转窑烧成带用耐火材料的热点.镁尖晶石砖具有良好的热震稳定性和抗碱、氯、硫侵蚀性等优点,是无铬碱性耐火材料发展的趋势之一,但是其在使用过程中存在粘挂窑皮性能较差的问题.本研究采用自制的MA/CA2复相材料来提高尖晶石粘附水泥熟料能力,通过X射线衍射分析以及扫描电镜分析研究了钙-尖晶石复相材料的性能与显微特征结构及其与水泥熟料高温下反应机理,研究表明MA/CA2复相材料中二铝酸钙能优先于镁铝尖晶石与水泥熟料中组分发生反应,生成钙铝黄长石和铝酸一钙等具有较高熔点物相,在熟料与复相材料之间形成致密反应烧结层,抑制水泥熟料的化学侵蚀与液相渗透,减小MA与水泥熟料的反应程度,提高了MA/CA2复相材料的残余强度.     

MnO对Ca2Mg2Al28O46材料结构和性能的影响

采用固相烧结法制备了含不同比例MnO的Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46)材料,研究了材料的烧结性能、显微结构和热学性能。结果表明:1 650℃下Mn~(2+)取代Mg~(2+)固溶进入Mg Al_2O_4晶格形成Mg_(1–x)Mn_xAl_2O_4同构尖晶石固溶体,进而扩散进入Ca_2Mg_2Al_(28)O_(46),产生畸变的磁铅石结构,使晶粒形貌从六方片层状向等轴状发展,并加快了材料的致密化进程。含不同添加量MnO的Ca_2MgAl_(28)O_(46)材料1 750℃热处理后的体积密度为3.21～3.33 g/cm~3,闭口气孔率在0.4%～1.1%。随着MnO含量的增加,材料的热膨胀系数略有增大,但热导率明显提高,添加2%(质量分数)MnO试样的热膨胀系数由8.94×10~(–6)/K增加到9.41×10~(–6)/K,热导率由1.49 W/(m·K)增加到2.70 W/(m·K)。     

精炼钢包刚玉基耐火材料冲蚀的有限元分析

本文根据精炼钢包耐火材料的使用工艺条件,采用Johnson-cook模型,通过与实验值的对比,利用有限元模拟方法计算了刚玉基耐火材料在高温服役条件下的冲蚀率,研究了冲蚀角、冲蚀物速度、冲蚀物粒径和材料气孔率与冲蚀率之间的关系.结合耦合固液传热的精炼钢包钢液流场,对钢包精炼过程的冲蚀情况进行了分析和探讨.结果表明:采用Johnson-cook模型模拟高温条件下耐火材料以塑性切削为主的冲蚀,模型正确、参数合理;冲蚀角在15°～30°小角度范围内,冲蚀率较大,随后随着冲蚀角的增大而下降;冲蚀率与冲蚀物速度、冲蚀物尺寸、气孔率均呈现指数变化关系;精炼钢包刚玉基耐火材料主要是承受小角度切削冲蚀,服役过程中形成高熔点致密界面层能有效改善其抗冲蚀损毁.     

微孔白云石加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响

以白云石为原料,采用二步煅烧法制备的致密镁钙砂是镁钙质中间包干式料常用的耐火原料。然而二步煅烧法工艺复杂,资源耗费大,且致密镁钙砂不利于中间包干式料隔热性能的提升。以一步煅烧法(1 400℃保温3 h)制备的微孔白云石和电熔镁砂为主要原料,分别于1 100、1 550℃热处理后制备了镁钙质干式料试样,研究了微孔白云石加入量(质量分数分别为0、15%、30%、45%和60%)对试样性能的影响。结果表明：随着微孔白云石加入量的增加,1 100℃热处理后试样的线收缩率和体积密度呈减小趋势,常温耐压强度先增大后减小;1 550℃热处理后试样的线收缩率先减小后显著增大,显气孔率增加,热导率大幅降低,但常温耐压强度和抗渣性能降低。当微孔白云石加入量为60%(w)时,1 550℃热处理后试样在800℃下的热导率为2.410 W·m^-1·K^-1,与传统镁质干式料相比下降了51.9%,同时常温耐压强度为26.0 MPa,在力学性能略微降低的情况下表现出优异的隔热性能。     

矾土-尖晶石浇注料相平衡与材料组成及性能的关系

通过对矾土-尖晶石浇注料的相平衡分析,探讨了矾土骨料、尖晶石组分、基质组成及结合剂的选择等对该系统的相组成及其性能的影响,为这种材料的进一步研究、生产和应用提供有益的指导。     

硅微粉对铝镁系浇注料相组成及性能的影响

利用X射线衍射分析和相图分析,研究了硅微粉对高纯铝镁系浇注料物相组成和不同温度下的物理性能及蠕变性能的影响。