铝硅系耐火原料与碱蒸气反应侵蚀行为

近年来,污泥、生活垃圾作为水泥生产的部分燃料应用于水泥生产,造成水泥窑炉衬材料硅莫砖的严重碱侵蚀破坏和剥落,影响水泥窑的稳定运行。采用碱蒸气法系统研究了水泥窑硅莫砖用高铝矾土、莫来石(M60)及莫来凯特3种铝硅系耐火原料抗碱蒸气侵蚀行为。结果表明：3种铝硅系耐火原料的碱蒸气侵蚀行为,与原料中的化学成分、玻璃相含量和成分及其显微结构等密切相关。对于以刚玉、莫来石为主的高铝矾土,碱与刚玉、莫来石晶相发生反应形成钾霞石,产生体积膨胀,使得高铝矾土表面先发生疏松和开裂,后碱蒸气渗入颗粒内部,造成严重碱侵蚀破坏;而对于以莫来石为主的莫来石(M60)原料,碱与莫来石和玻璃相发生反应,形成瞬间液相并析出白榴石相,形成的液相阻止了碱的渗透,使碱侵蚀仅发生在表面层而表现出优良的抗碱侵蚀性能。而莫来凯特原料中晶相莫来石与玻璃相含量相当,玻璃相含量高达46%,其与碱蒸气发生化学反应形成更多的液相,同时析出白榴石相,因氧化钾反应溶解在该原料玻璃相中,造成原料整体性侵蚀破坏。     

添加浮选镁砂颗粒和Al2O3细粉对方镁石-尖晶石砖性能的影响

以烧结镁砂、浮选镁砂、电熔镁铝尖晶石和煅烧Al₂O₃细粉为主要原料,以木质素磺酸钙为结合剂,经混练、成型、1 650℃烧成制备了方镁石-尖晶石砖,主要研究了以浮选镁砂颗粒替代普通烧结镁砂颗粒以及在此基础上外加不同量煅烧Al₂O₃细粉（质量分数分别为0、3%和5%）对方镁石-尖晶石砖性能的影响。结果表明：1)以浮选镁砂颗粒替代普通烧结镁砂颗粒制备的方镁石-尖晶石砖,显气孔率和常温耐压强度降低,体积密度、抗热震性、高温强度和高温韧性提高。2)在以浮选镁砂颗粒替代普通烧结镁砂颗粒制备的方镁石-尖晶石砖中,随着煅烧Al₂O₃细粉引入量的增多,显气孔率和常温耐压强度降低,体积密度、抗热震性、高温强度和高温韧性提高。     

水泥窑窑尾易结圈部位用高致密砖的应用实践

<正>近些年来,由于电石渣等废渣的引入,使得入窑生料中的氯及硫含量大大提高,使窑尾烟室、预热器窑安全带部位均出现了不同程度的结皮及结圈,这给窑的操作及连续化生产带来了极大的不便。内蒙古亿利冀东水泥有限责任公司100%利用电石渣替代石灰石生产线也遇到这一问题。通达公司在分析该公司结皮及结圈机理的基础上,开发了适合结皮及结圈部位使用的高致密砖,使用效果较好。     

高铝矾土的烧结动力学特征

研究了高铝矾土(Al2O388,Al2O3质量分数约为88%)的烧结动力学,借助于X射线衍射仪和扫描电子显微镜对Al2O388的烧结特性进行了表征。结果表明:提高烧结温度有利于加快Al2O388的致密化进程。Al2O388的烧结符合液相烧结机理及特征:高于1 100℃,样品液相量逐渐增多并伴随有颗粒重排;约为1 500℃时,烧结进入溶解--沉淀阶段,刚玉晶粒在液相中的溶解可加速传质、促进致密化;1 600℃时烧结进入后期重结晶阶段,晶粒发育长大并形成封闭气孔。等温烧结动力学分析结果表明:在1 450、1 500和1 550℃,样品的线收缩率与时间在双对数坐标下呈现良好的线性关系,Al2O388的烧结激活能为289kJ/mol。     

红土镍矿回转窑用低气孔莫来石砖的性能

以莫来石均质料、红柱石、α-氧化铝粉等为主要原料,通过引入不同比例的莫来石均质料制备低气孔莫来石砖。研究发现该砖具有气孔率低、常温耐压强度高以及良好的热震稳定性。以普通高铝砖和刚玉莫来石砖为对比,采用静态坩埚法研究了高温下低气孔莫来石砖的抗侵蚀性能,发现该砖具有优异的抗渣侵蚀能力,适用于红土镍矿回转窑过渡带。     

SiO2含量对合成铁铝尖晶石的影响

为了研究以矾土做原料合成铁铝尖晶石时其SiO2成分对合成铁铝尖晶石的影响,以氧化铁粉、α-Al2O3粉和碳粉为原料,分别加入质量分数为0、2%、5%和8%的SiO2粉,在氮气气氛中分别于1 400、1 450、1 500、1 550℃保温4 h合成铁铝尖晶石。通过对所合成铁铝尖晶石的烧结性能、物相组成及微观结构进行分析,研究了SiO2加入量对铁铝尖晶石合成及烧结性能的影响。结果表明:氮气气氛下,加入2%(w)SiO2能够促进铁铝尖晶石的合成及烧结;加入大于5%(w)SiO2时,试样的体积密度迅速下降,SiO2与氧化铁生成大量的低熔点液相,Al2O3则以刚玉相存在,反而阻碍铁铝尖晶石相的生成。采用特级矾土为原料合成铁铝尖晶石时,由于矾土中杂质SiO2和TiO2以及R2O的大量存在,导致矾土基铁铝尖晶石的体积密度更低,烧结性能更差,用其制备的方镁石-铁铝尖晶石制品的性能较差。可见,合成铁铝尖晶石以矾土为原料是不合适的。     

氮气气氛下铁铝尖晶石的合成

烧结法合成铁铝尖晶石需要控制适当的气氛,以保证氧化亚铁(FeO)处在其稳定存在温度与氧分压条件下.以往通过对不同氧分压下Fe2O3-Al2O3相图以及1 500℃时FeO-Fe2O3-Al2O3三元系统等温截面图的分析,说明氧分压越低越有利于铁铝尖晶石的合成,而且Fe3O4与FeAl2O4的固溶度随着氧分压降低以及铁铝...     

水泥窑耐火砖机械损毁机理分析及应对措施

随着水泥窑煅烧温度的提高,窑速的加快,机械应力一直是耐火材料损毁的重要因素。机械应力损毁主要表现形式为窑筒体椭圆度、砖衬错位、沟槽和挡砖圈挤压等。根据耐火砖不同损毁情况分析其损毁原因及机理,并针对性提出修正方案,有利于改善耐火材料使用效果,延长使用寿命,也为水泥生产达到节能降耗、节约成本的目的。     

钛基铝酸盐水泥性能研究

为了比较冶金固废钛铁渣制备的钛基铝酸盐水泥与普通铝酸盐水泥的差异,从微观形貌、矿相组成与物理性能等方面对钛基铝酸盐水泥与矾土基铝酸盐水泥进行了研究,通过研究得出,钛基铝酸盐水泥的主要胶凝矿相与矾土基铝酸盐水泥相同,均为CA与CA2,且钛基铝酸盐水泥的胶凝矿相含量更高一些,因而钛基铝酸盐水泥具有较矾土基铝酸盐水泥更短的凝结时间和更高的抗折抗压强度。