ZrO2和结合剂对烧成镁钙砖烧结性能的影响

研究了电熔氧化锆、单斜氧化锆和两种结合剂（无水无羟基树脂和液体石蜡）对烧成镁钙砖烧结性能的影响。结果表明：作结合剂用时无水无羟基树脂效果好于液体石蜡；作为添加剂时电熔氧化锆和单斜氧化锫均能显著促进镁钙砖的烧结，其中单斜氧化锆的效果好于电熔氧化锆。加入的ZrO2与CaO反应生成了CaZrO3，存在于主晶相的晶界中，为离子扩散提供了迁移的途径，从而促进了烧结。     

各种添加剂对ZrO2性能的影响

氧化锫是一类重要的陶瓷,在其烧结过程中,添加剂起着至关重要的作用,合理的添加剂的加入使材料性能得到了较大的改善.讨论了各种添加剂对ZrO2烧结体组织与性能的影响,包含MgO、Al2O3、Y2O3、CeO3、Yb2O3、CaO、Fe3 Al、Nb2O3、TiO2、ZnO、SiO2、Gd2O3、Sm2O3等.以期为改善工艺条件、提高氧化锆陶瓷的性能以及开拓该类陶瓷的应用领域提供参考.     

铁酸盐粘结相熔化速率及对烧结强度的影响

 考察了添加SiO2和Al2O3对铁酸钙（铁酸一钙CaO·Fe2O3和二铁酸钙CaO·2Fe2O3）熔化速率的影响。同时考察了铁酸盐添加SiO2和Al2O3对以其为粘结相的烧结试样强度的影响。试验结果表明：铁酸一钙中添加SiO2和Al2O3促进了熔体的形成;而二铁酸钙添加SiO2和Al2O3则抑制了其熔体的形成。在CF中添加SiO2和Al2O3对烧结试样强度的影响中,当添加w(SiO2)=2%和w(Al2O3)=4%时获得相对较大的烧结强度;而在CF2中添加SiO2和Al2O3则对烧结试样强度有不利影响。     

Fe2O3微粉添加对MgO CaO系耐火材料烧结性能及 抗水化性能的影响

通过添加Fe2O3微粉的方法,研究了Fe2O3微粉对MgO CaO系耐火材料烧结性能和抗水化性能的影响。试验结果表明,添加Fe2O3微粉可以有效地促进MgO CaO系耐火材料的烧结,抑制其水化速度。当Fe2O3的添加量在0～3%时,随着Fe2O3添加量的增加,耐火材料试样的体积密度先增加后减小,显气孔率则先减小后增加,且两者均在Fe2O3为1%处出现极值。当Fe2O3的添加量在02%～05%的范围时,耐火材料试样的显气孔率和体积密度变化最明显。当Fe2O3添加量为1%时,将试样在温度为60 ℃、相对湿度为75%的条件下水化144 h后,其粉化率仅为146%。
     

MgO对烧结矿CaO-Fe2O3系初期液相生成的影响

为了研究MgO对烧结过程中CaO Fe2O3系初期液相生成的影响及作用机理,通过DSC研究了不同MgO含量试样在升温过程中液相生成的变化,并通过XRD确定液相生成前MgO对矿物组成的影响。结果表明,试样中MgO含量的增加使得升温过程中初期液相生成量减少,但是初期液相的生成温度没有明显变化。MgO对初期液相的抑制分为两种方式,一种为MgO与Fe2O3反应生成含镁磁铁矿,另一种为MgO添加导致CaFe2O4分解。这两种方式都使CaO含量升高,促进了高熔点矿物Ca2Fe2O5和含镁磁铁矿的生成,导致液相量降低。通过研究MgO对初期液相生成的影响,为烧结矿中合理添加含镁熔剂提供理论基础。     

稀土金属氧化物对MgO晶粒生长动力学影响研究

制备了添加稀土金属氧化物的高钙镁钙材料试样,研究了添加稀土金属氧化物对MgO晶粒在不同温度下的生长速率的影响,计算得出合成高性能抗水化的高钙镁钙砂在不同合成温度下晶粒生长的活化能。结果表明:无添加剂时,QMgO为1104.02kJ/mol;添加质量分数为1%Y2O3时,QMgO为937.06kJ/mol;添加质量分数为2%Y2O3时,QMgO为922.70kJ/mol。当Y2O3加入量在1%时,氧化钇在1650℃下全部固溶到氧化钙晶格中,导致氧化钙晶格畸变,促进了高钙镁钙材料的烧结,提高了该材料的抗水化能力。这对降低高性能抗水化的高钙镁钙合成原料的能源消耗具有理论指导意义。     

铝土矿低钙石灰烧结过程热力学分析

通过对CaO-Al2O3、CaO-Al2O3-SiO2、CaO-SiO2、Al2O3-SiO2系的热力学分析,探讨铝土矿低钙石灰烧结过程中的热力学反应规律。结果表明,在烧结温度范围内(1 200～1 400℃),生成CaO.Al2O3和2CaO.Al2O3.SiO2的反应能发生,Al2O3可与SiO2生成Al2O3.SiO2。     

烧成镁钙砖生产过程防水化措施的探讨

镁钙系耐火材料是耐火材料的重要组成部分,其中镁钙砖是以MgO和CaO为主要化学成分的镁质复合耐火材料,其主要矿物组成为方镁石和方钙石。方钙石具有良好的高温塑性,能减缓砖内部高温产生的热应力;且方钙石与熔渣中的SiO2反应,生成高熔点矿物C2S和C3S,提高了熔渣的黏度,减轻了熔渣对砖的渗透,使砖具有良好抗剥落性能;对于钢水中的S、P和Al2O3等非金属夹杂物等,方钙石具有吸附作用,起到了净化钢水的效果。因此,镁钙砖具有良好的热震稳定性、良好的抗结构剥落性能和抗熔渣的渗透性能,还具有净化钢水的独特性能。在钢铁冶炼中得到广泛应用,镁钙砖性能如此优良,却有一个致命的缺点,因为其中含有游离CaO,易水化现象无法避免,造成产品不易保存,非常易损坏,所以在生产过程中采取何种抗水化措施是提高其性能的重要技术问题。     

不烧镁钙砖的抗精炼炉渣侵蚀性能

为了适应精炼钢包对镁钙材料日益增长的需求，通过感应炉抗渣实验研究了不同精炼渣系(CaO-SiO2和CaO-Al2O3)对不同组成的树脂结合不烧镁钙(MgO-CaO)砖侵蚀的影响，并借助显微镜和电子探针对熔渣熔蚀、渗透进行了研究。结果表明：对于CaO-SiO2渣，随着砖中Ca0含量的增加，砖的抗渣蚀能力增强，而CaO-Al2O3渣却恰好相反；无论对哪一种渣，熔渣的渗透深度都随着砖中CaO含量的增加而减小。     

高钙镁钛精矿沸腾氯化制备TiCl4的热力学及动力学

针对高钙镁钛精矿难以满足沸腾氯化制备四氯化钛工艺问题,从热力学和动力学角度对高钙镁钛原料碳热还原—沸腾氯化制备TiCl4工艺进行了深入研究。结果表明：钛精矿高温碳热还原历程为：FeTiO3 → TiO2+Fe → TinO2n-1(n=4~9)+Fe → Ti3O5+Fe → Ti2O3+Fe → TiCxO1-x+Fe,碳氧钛生成的温度必须高于1 400 ℃,此时钛精矿中的Ca、Mg、Al、Si、Mn等杂质元素在1 800 ℃以内都不会被还原为对应的碳化物;高钙镁钛铁矿精矿碳热还原制备碳氧钛过程中,失重率随温度升高呈现4阶段上升,其中阶段1和3分别为受扩散控制生成金属Fe和碳氧钛的快速失重段,而阶段2和4分别为金属Fe和碳氧钛形核长大的缓慢失重阶段,4个阶段的表观活化能分别为49.84、—2.24、12.82、—2.53 kJ/mol。沸腾氯化过程还原产物中的Fe、MgO和CaO均会优先被氯气氯化,但当存在TiO2时,SiO2和Al2O3则不易被氯化,碳氧钛较适宜沸腾氯化的温度为300~650 ℃,沸腾氯化前5 min为还原产物中碳氧钛的快速氯化阶段,主要受表面化学反应的控制,而后5~20 min为Ti2O3的缓慢氯化阶段,主要受颗粒内部扩散控制的影响。     

废镁铬砖在镁质喷补料中的应用研究

利用化学组成（质量分数）：MgO 66．75％，CaO 1．25％，SiO2 1．51％，Fe2O3 6．82％，Cr2O3 19．61％的宝钢RH废镁铬砖生产了镁质喷补料。结果表明：用0．2％（质量分数）的六偏磷酸钠为分散剂时，50％（固相体积分数）的废镁铬悬浮液最稳定，流动性最好，废镁铬固体含量50％可以视为该悬浮体的临界值。废镁铬料添加量27％（质量分数）的试样RP3的性能指标均达到了纯镁质喷补料RP1和RP2的各项指标，并在现场应用中取得了令人满意的效果。     

MgO包裹CaO砂抗水化性能的研究

以分析纯Ca(OH)2为原料,经成型、煅烧后,将其破碎为2.5~5 mm颗粒,制成CaO砂,在其表面包裹电熔MgO细粉,分别于1500℃、1600℃×3 h烧后,在0.15 MPa,125℃~128℃的水蒸汽压下测其抗水化性。结果表明:MgO细粉包裹无添加剂CaO砂表面的抗水化性优于包裹含添加剂的CaO砂;将含1.0%Fe2O3的电熔MgO细粉包裹无添加剂CaO砂,经1600℃×3 h烧后在CaO砂表面制成厚度约为0.25 mm的MgO薄膜,水化增重率从20.69%降至8.10%。     

高炉用铝碳砖的现状及发展

分析了两类高炉用铝碳砖的生产工艺和性能特点，并阐明了各类砖的发展方向，烧成砖向高强度发展，不烧砖向多品种发展。     

准化学平衡条件下MgO对多元铁酸钙生成的影响

 研究了不同碱度、不同SiO2与Al2O3含量条件下MgO对铁酸钙生成的影响以及Fe2O3 SiO2 CaO Al2O3 MgO系内烧结矿的成矿过程,通过模拟高碱度烧结矿配料在空气气氛、1220 ℃准化学平衡条件下进行烧结实验,利用XRD QAMS法进行矿物定量、显微镜下观察矿相结构等方法进行分析。实验结果表明：R=2.0、不含Al2O3时增加MgO含量铁酸钙生成量明显增多,加入质量分数为25%的Al2O3后,MgO促进铁酸钙生成的作用减弱,Al2O3改变了MgO对铁酸钙生成的影响规律;随着碱度从1.8增加到2.3,铁酸钙生成量呈上升趋势,但是MgO对铁酸钙生成的促进作用减弱;实验还发现,随着MgO含量增加,不含Al2O3时铁酸钙晶形有“柱状”向“针状”变化趋势;加入质量分数为2.5%的Al2O3后,MgO含量增加对铁酸钙晶形影响减小。     

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In order to effectively protect the hearth lining of the blast furnace by using materials containing titanium, the corrosion behavior of slags containing TiO2 to Al2O3 ceramic cup was experimentally investigated through slag resistance test in static crucible and calculation of slag quantity by mass conservation of CaO. The effect of temperature, reaction time and slag binary basicity on the corrosion behavior was studied, and the corrosion mechanism was discussed. The results show that increasing temperature and prolonging reaction time can lead to an increase of corrosion of Al2O3 ceramic cup by the slags with TiO2, whereas the corrosion shows a decrease trend with the increase of slag binary basicity. The corrosion mechanism can be summarized as that: CaO and SiO2 in slag will react with Al2O3 from ceramic cup to form CA6, C2AS and CAS2; the formed CA6, C2AS and CAS2 will dissolve into slags?? some high-melting-point minerals such as MA and CA2 near the original brick layer of ceramic cup will be formed to make slag more viscous.     

焦粉改性降低烧结过程NOx排放的模拟

 以浸渍法制备CeO2和CaO改性焦粉作为烧结燃料降低NOx排放。分别采用焦炭燃烧模拟实验和烧结杯实验对CeO2和CaO降低NOx排放进行研究。结果表明,在20%CeO2和20%CaO改性焦炭燃烧中,NOx减少排放率分别为148%和77%。在烧结杯实验中,以20%CeO2和20%CaO改性焦粉作为烧结燃料,NOx减少排放率分别为188%和135%。     

镁砂中Fe2O3、Al2O3、P2O5、TiO2的联合测定

镁砂产品检验中,采用碱熔融法共同预处理样品,在同一母液中,联合测定铁、铝、磷、钛的含量,缩短了检测时间。通过分别控制各元素的显色酸度,各元素线性良好,测得的Fe2O3、Al2O3、P2O5、TiO2的相对标准偏差分别小于1.11%、2.78%、4.84%、5.88%。实验结果表明,方法的准确度和精密度都较高。     

Decomposition Reaction of Mixed Rare Earth Concentrate and Roasted with CaO and NaCl

The reaction of the mixed rare earth concentrate including monazite ( REPO4 ) and bastnaesite ( REFCO3 )decomposed by CaO and NaCl additives at the temperature range from 100 to 1000 ℃ was studied by means of XRD and TG-DTA.The results show that when CaO and NaCl are not added, only REFCO3 can be decomposed at the temperature of 377 ～ 450 ℃.The decomposition products include REOF, RE2O3 and CeO2.However, REFCO3 can not be decomposed.When CaO is added, the decomposition reactions occur at the temperature range from 660 to 750 ℃.CaO has three decomposition functions: ( 1 ) REPO4 can be decomposed by CaO and the decomposition products include RE2O3 and Ca3 (PO4)2; (2) CaO can decompose REOF, and the decomposition products are RE2O3 and CaF2; (3)CaO can decompose REPO4 with CaF2, and the decomposition products are RE2 O3, Ca5 F( PO4 )3.The decomposition ratio of the mixed rare earth concentrate increased obviously, when CaO and NaC1 were added.NaC1 can supply the liquid for the reaction, improve the mass transfer process and accelerate the reaction.At the same time, NaC1 participated in the reaction that REPO4 was decomposed by CaO.     

Effects of Doping CeO2, Er2O3 on Properties of TiO2-SiO2 Ceramics for Catalyst Supporter of deNOx

Effects of doping CeO2 and Er2O3 on the mechanical strength, thermal expansion coefficient, sintering temperature of TiO2-SiO2 ceramics were investigated. The experimental results and the microscopic analysis of SEM, XRD, TG-DSC, FT-IR and TEM show that adding CeO2 and Er2O3 into TiO2-SiO2 ceramics can prohibit the growth of its crystal grains, make their size uniform and form them into a dense structure, which finally enhance its mechanical behaviors, and the lower thermal expansion coefficient that leads to an excellent property of thermal shock resistance. After the reforming TiO2-SiO2 ceramics doped by CeO2 was sintered at 1380 ℃, the bending strength reached to 83 MPa, and the thermal expansion coefficient was 9.8×10-6/℃ within the temperature range of 25～800 ℃, which provides a promising basis of making equipped honeycomb catalyst of deNOx.