碳热还原法制备耐火材料用AlN的研究

AlN在很多方面具有优异的性能,它在耐火材料中的应用日益引起人们的关注.但是,由于高纯AlN价格昂贵,限制了它在耐火材料领域的使用.本文采用碳热还原法研究了不同反应温度、反应时间、铝源及原料粒度对AlN制备结果的影响.结果表明,以400目的Al(OH)3在1500℃下,反应5h,即可制备出低成本、适合耐火材料用AlN.     

液动冲击锤的钻井性能

由钻井液驱动的冲击钻井很有希望提高硬地层的钻井速度。介绍了两个带有8 in冲击钻头直径为 7 in的液动冲击锤的全尺寸实验结果 ,并和常规三牙轮钻头钻井进行了性能对比。     

在内衬材料中添加氢氧化铝提升长水口的抗热震性:内衬材料显微组织与性能及长水口颈部最大热应力数学模型

本工作旨在通过向内衬材料中加入氢氧化铝来提升长水口部件的抗热震性。以氧化铝空心球、烧结刚玉为主要原料,配以不同含量的α-Al2O3微粉和干基氢氧化铝,经过预混、成型、热处理,制备了一系列长水口内衬材料。利用XRD和SEM进行显微组织分析,发现氢氧化铝含量的变化并未改变内衬材料的相组成,材料中氢氧化铝呈孤岛状分布。对内衬材料开展了若干力学及热学性能测试,结果表明,随氢氧化铝含量的增加,内衬材料体积密度降低,气孔率升高,常温抗折强度、弹性模量、热导率和热膨胀系数均降低。之后通过有限元法与回归分析,进一步建立了内衬材料热膨胀系数α、弹性模量E、热导率λ三种因素与复合长水口颈部最大热应力σmax之间的数学模型,在该模型中,σmax与α、E和λ之间呈交叉线性关系。结合力学、热学性能测试结果,借助所得数学模型,预测氢氧化铝含量与σmax呈负相关关系(即与长水口抗热震性呈正相关关系)。最后,对比了普通硅质长水口内衬与Al2O3-Al(OH)3体系内衬的实际使用效果,前者与后者的侵蚀速率分别为0. 049 mm/min和0. 032mm/min。     

浸入式水口防堵塞材料的评价

在连铸过程中,氧化铝堵塞不仅限制着耐火构件的寿命,而且会造成钢质量缺陷。浸入式水口内层压制的无碳铝-硅防堵塞材料是一种目前被用作解决堵塞问题的方法。然而,在某些操作条件下,仍然发现了氧化铝附着,考虑应用低热导率的本体材料解决这个问题。除此之外,开发增加碳含量的铝-硅防堵塞材料应用在出口处控制氧化铝附着。     

镁碳材料抗热震性测试评价方法

整体塞棒棒头普遍采用具有优异抗熔钢侵蚀性的镁碳材料,但是由于镁碳材料抗热震性差,从而容易导致塞棒在使用过程中出现掉头、掉块现象,严重影响了钢厂的连铸生产过程.研究探索适宜镁碳材料抗热震性测试评价法,并制作具有优异抗热震性的镁碳材料对保证整体塞棒安全使用性至关重要.因此,本试验通过采用不同配方镁碳棒头材料对比研究水急冷法和浸钢法抗热震性试验方法,从而探索出适宜镁碳材料抗热震性测试评价方法.     

薄板坯连铸单流中间包流场的数学模拟

采用数值计算的方法模拟单流中间包内钢液流动行为。计算模拟了无控流装置,应用挡渣墙坝,以及导流隔墙时中间包内钢液流动分布、温度场。结果表明：中间包无控流装置易在中间包中下部形成贯穿流,不利于新旧钢液混合以及夹杂物去除;导流隔墙可使钢液充分上扬,夹杂物易为覆盖渣俘获,有利于夹杂物去除;加装控流装置后,湍动能在到达控流装置前加强,有利于小粒径夹杂聚合上浮;而湍动能在经过控流装置后减弱,有利于钢液平稳流入结晶器;导流隔墙与堰坝组合均可使中间包内钢液充分混合,温度均匀,进出口温差减小。     

真空感应熔炼气雾化用大尺寸氧化锆导流管的制备及性能北大核心

以电熔氧化镁稳定氧化锆和单斜氧化锆为主要原料,碳酸镁为稳定剂,采用热压铸工艺,石蜡加入量分别为9.5%、10%和10.5%,制备了大尺寸氧化锆导流管坯体,经脱脂后分别在1650、1700和1750℃下保温7 h烧成,研究了石蜡加入量和烧成温度对大尺寸氧化锆导流管性能的影响,并与进口大尺寸氧化锆导流管进行对比。结果表明:随着烧成温度的提高,试样的致密度和常温抗折强度提高;随着石蜡加入量的增加,试样的致密度和常温抗折强度降低,热膨胀系数降低。进口导流管的致密度低于本实验导流管的致密度,热膨胀系数略低于自制导流管,1100℃抗热震性能与石蜡加入量10%、1700℃烧成的导流管相当。1700℃保温7 h、石蜡加入量10%的导流管综合性能最佳,满足一次上线服役要求。提高导流管的抗急冷冲击性能有利于导流管的重复再使用。     

AlN对Al2O3-C材料性能的影响

采用碳热还原法制备的AlN复合粉(主成分是AlN和Al2O3)部分取代Al2O3-C材料中的Al2O3微粉,研究了AlN复合粉加入量(分别为0、15%和25%)对Al2O3-C材料性能的影响。结果表明:(1)试样的显气孔率随AlN复合粉取代量的增加而增大,体积密度、常温抗折强度随AlN复合粉取代量的增加而减小;(2)AlN复合粉的引入能显著提高Al2O3-C材料的高温抗折强度;(3)添加AlN复合粉的试样经熔钢侵蚀后,在材料表面形成较连续的致密层,有利于提高材料的抗熔钢侵蚀性和冲刷性。