镁碳砖用酚醛树脂的研制

研究了镁碳砖用酚醛树脂合成配方和工艺,得出了最好的配方和工艺;合成出来的酚醛树脂满足优良结合剂必须具备的标准,在实际生产中使用效果良好。     

纳米颗粒改性酚醛树脂用于镁碳砖结合剂的研究

利用纳米粒子对镁碳砖生产用酚醛树脂粘合剂进行了改性。改性树脂常规指标符合镁碳砖结合剂的要求。FE-SEM照片可以看到球形和近球形的纳米颗粒,分散均匀且基本无团聚。制砖实验结果表明,以改性树脂为结合剂能有效地减小显气孔率,增大体积密度且明显提高砖的压缩强度。特别是以TEOS(正硅酸乙酯)和纳米炭黑改性酚醛树脂为结合剂的镁碳砖,经200℃/12h热处理后的常温压缩强度分别提高了38.5%和30.4%,达到了43.94MPa和41.35MPa。砖坯的理化性能检测表明,随处理温度的升高,压缩强度和体积密度越来越小,显气孔率越来越大,200~1100℃各指标变化显著,1100~1550℃各指标没有显著变化,但呈变差趋势。     

镁碳砖用酚醛树脂合成工艺条件的研究

研究了反应工艺条件对酚醛树脂改性的影响.利用正交实验方法得到了优化的合成工艺条件,改性酚醛树脂的各项常规指标均优于普通酚醛树脂,其中残碳率可以达到50.75%,比普通酚醛树脂的残碳率(40.80%)提高了近10个百分点,可以作为镁碳砖耐火材料结合剂.     

木质素改性酚醛树脂结合镁碳砖的研究

为了降低酚醛树脂的生产成本并提高其低温结合强度,以木质素磺酸钙为原料部分替代苯酚,以氢氧化钠为催化剂,合成了木质素改性酚醛树脂(LPF),并将其作为结合剂用于镁碳砖的制备,通过研究不同木质素磺酸钙用量(其质量分数分别为10%、20%、30%、40%、50%)、不同催化剂用量(外加质量分数分别为1%、2%、3%、4%、5%)以及不同反应时间(分别为1、1.5、2、2.5、3 h)合成的LPF对镁碳砖200℃24 h烘后常温性能的影响,优化了LPF的合成工艺条件,同时对比了LPF结合和传统酚醛树脂结合镁碳砖于200℃24 h烘后和1 200℃3 h处理后的常温物理性能和高温抗折强度。结果表明,适于制备镁碳砖的LPF的最佳合成工艺条件为:木质素磺酸钙质量分数为30%,催化剂质量分数为1%,反应时间为2 h。用最佳工艺合成的LPF制备的镁碳砖,经200和1 200℃分别处理后的体积密度为2.84和2.82 g·cm-3,显气孔率为9.6%和14.6%,抗折强度为17.8和6.4 MPa,耐压强度为72.3和48.7 MPa;1 400℃下的高温抗折强度为7.3 MPa。与传统酚醛树脂结合镁碳砖相比,其性能均有所提高。     

中间相沥青用作MgO—C砖粘结剂

文中介绍了离心法净化煤焦油沥青，经热聚合反应制取中间相沥青用作ＭｇＯ－Ｃ砖粘结剂，通过正交试验可获得制取中间相沥青的最佳工艺条件，在相同的热处理条件下，对比了中间相沥青粘结剂和酚醛树脂的性能，试验结果表明，中间相沥青粘结剂质量明显优于酚醛树脂。     

铝镁碳砖用沥青结合剂的研制

铝镁碳砖是70年代新开发的耐火材料,具有很好的耐火性、抗渣性、耐剥落性、抗高温蠕变性和抗氧化性、广泛应用于转炉、电炉、平炉和炉外精炼炉。目前,国内使用的铝镁碳砖结合剂大多选用酚醛树脂,但成本太高。另外,由于至今还没有统一的国家标准,故产品质量难以稳定。我们利用本厂自产的中温沥青研制成功了铝镁碳砖用的沥青结合剂,与耐火材料厂合作进行了实验室小试和工业试验,研制成的铝镁碳砖又经钢厂使用,终于开发成功了铝镁碳砖用的沥青结合剂,并已应用于工业生产。     

酚醛树脂结合的不烧镁碳质耐火材料

完成了酚醛树脂结合剂结合的镁碳质耐火材料的试验室工艺研究。制成了性能指标高的制品。在怀克兰耐火材料研究院的试验场和“镁砖”股份有限公司的条件下制造了数批试验砖。将试验砖砌在炼钢电弧炉中进行试验,其使用寿命比烧成方镁石制品高一倍。     

中间相沥青高温炭的氧化动力学研究

研究了２种镁碳砖粘结剂高温炭的氧化动力学。结果表明,中间相沥青粘结剂比酚醛树脂粘结剂高温炭具有更好的抗氧化性能,脱除了原生喹啉不溶物后,可提高中间相沥青粘结剂的抗氧化性能。     

采用冷混合工艺制造热塑性镁碳砖

论述了采用冷混合工艺制造镁碳砖的方法。制成的砖具有较低的弹性模量，这可保证在操作使用过程中消除应力。     

高级耐火材料--镁碳砖

简要总结了镁碳砖的发展状况，重点讨论了结合剂如沥青、合成树脂和Carbores(含碳树脂)在镁碳砖中的应用。     

用后镁碳砖的再生研究

以用后的废镁碳砖为原料,经过拣选、除渣、破碎、除铁、均化和水化等处理后,制成再生镁碳砖。以97%的用后镁碳砖料再生的镁碳砖的各项性能接近或达到新镁碳砖的水平;以80%的用后镁碳砖料再生的镁碳砖用在300t钢包渣线上,在有20炉次LF处理的情况下,其使用寿命达到82炉次,渣线侵蚀速度为每炉1.28mm。使用结果证明,这种再生镁碳砖达到了同期使用的由电熔镁砂和石墨为原料而生产的新镁碳砖的水平。     

再生镁碳砖的性能、使用和质量控制

对再生镁碳砖和宝钢钢包渣线用新镁碳砖的性能指标、断面结构和使用效果进行了对比和分析,对提高再生镁碳砖质量和质量稳定性的措施进行了概括。结果表明:1)通过对拆炉、分拣、除杂、除渣、堆放和均化等每一环节的科学、细致、严格的管理,可以生产出优质的再生镁碳质原料;2)使用优质再生料,采用合理的生产工艺,可以生产出性能指标和使用效果达到甚至超过新镁碳砖的再生镁碳砖;3)再生镁碳砖使用效果好的原因是其致密度高,抗氧化性好,组织结构合理。     

改性石墨对镁碳砖性能的影响

为了提高钢包渣线镁碳砖的使用寿命,将0~1%质量分数的改性石墨引入到钢包渣线用镁碳砖中,研究了其加入量对镁碳砖体积密度、显气孔率、常温耐压强度、热膨胀率和抗渣性的影响,并采用偏光显微镜分析了试样的显微结构。结果表明:引入少量改性石墨对镁碳砖的致密度略有负面影响,但改性石墨在高温下产生的体积膨胀能弥补砖的基质收缩和砖与砖之间的缝隙,从而提高镁碳砖的抗渣性;当改性石墨加入质量分数为0.8%时,镁碳砖中骨料与基质的缝隙最小,抗渣性最好。     

直流电弧炉用镁炭砖的导电性能

研究了温度和石墨含量对MgO-C材料导电性的影响，发现石墨含量以10％～12％较为理想。随着热处理温度的升高，MgO－C材料的电阻率降低。经过热处理后，MgO－C材料的电阻率几乎不随温度而变化。     

Mesophase pitches for 3D-carbon fibre preform densification: rheology and processability

Synthetic mesophase pitches, produced from naphthalene (ARA24, ARA24r), were examined in terms of fluidity and thermal stability in comparison with other mesophase, isotropic pitches, or mesophase pitch/softening molecules blends. Their interest for carbon/carbon (C/C) composites processing by liquid impregnation or vacuum transfer inside three-dimensional carbon preform is discussed. Viscosity versus reduced temperature plots is reported on the same graph to compare the studied pitches and to define a suitable C/C processing window. Methylnaphthalene-based pitch is a good candidate with viscosity and stability adapted to the processing temperature and high carbon yield.     

防氧化剂TiN和Al对MgO-C砖性能的影响

以3~1mm、<1mm、<0.088mm的电熔镁砂和<0.15mm的鳞片石墨为原料,热固性酚醛树脂为结合剂,分别加入0.5%、1%、2%、4%的含碳TiN或2%的Al粉为防氧化剂,制备了镁碳砖试样,并与无防氧化剂的试样对比进行抗氧化性和抗渣侵蚀试验。结果表明:添加Al粉试样的抗氧化性能最好,TiN的次之,未加防氧化剂的最差;添加TiN试样的抗渣性能最好,无防氧化剂的次之,添加Al粉的最差。镁碳砖中引入适量TiN后明显提高抗渣侵蚀性能的原因是:TiN氧化生成TiO2时产生的体积膨胀堵塞气孔,阻止熔渣侵入;TiO2与渣中的CaO反应生成3CaO·2TiO2,提高渣的粘度。综合各项性能,TiN的最佳加入量为2%。     

一种高强度铸造酚醛树脂的研制

本文介绍了一种高强度铸造用酚醛树脂的合成工艺，n(苯酚)：n(甲醛)=1：0．8，以苯酚质量的0．85％的草酸为反应催化剂，氢氧化钙为中和剂，经聚合、脱水制成高强度酚醛树脂，其软化点85—95℃，游离酚≤4％。聚合速度30—40s，拉伸强度4．58MPa。     

镁碳砖的显微结构

用光学偏光显微镜观察了热处理前、后MgO -C砖试样的显微结构。结果表明 :树脂、沥青及石墨均能很好地分散在镁砂颗粒之间。经 6 0 0℃热处理后由树脂所形成的炭化产物呈各向同性的多孔网状结构 ,而由沥青所形成的炭化产物则呈现出各向异性极弱的细粒镶嵌状组织     

熔融还原熔体与镁炭砖的相互作用

采用三维旋转浸渍法研究了铁浴型熔融还原熔体与镁炭砖的相互作用，测试和分析了熔体中氧化铁的浓度、熔池温度、熔体与耐火材料间的相对运动速度、耐火材料的组成等与镁炭砖侵蚀速度的关系及侵性特征。