红柱石添加量对矾土质浇注料高温性能的影响

本文以特级铝矾土、红柱石颗粒、红柱石细粉、活性α-Al2O3微粉、硅微粉为原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,三聚磷酸钠为减水剂,研究加入不同量红柱石颗粒及细粉对矾土质浇注料高温性能的影响.结果表明:红柱石反应生成莫来石和二氧化硅玻璃相可以显著提高矾土质浇注料的高温抗折强度和热震稳定性.综合考虑,红柱石的添加量以30％为宜,用于化铜炉内衬材料提高炉子的使用寿命.     

电熔致密刚玉和板状刚玉对刚玉-莫来石材料结构与性能的影响

以电熔致密刚玉、板状刚玉、电熔莫来石、可引入硅源和铝源的复合粉体为主要原料,研究了电熔致密刚玉和板状刚玉对烧后(1600、1700℃)刚玉-莫来石材料结构与性能的影响.结果表明:1)电熔致密刚玉的反应活性较低,原位莫来石缓慢持续生成,晶粒数量较少、尺寸较大,而板状刚玉的反应活性相对较高,原位莫来石晶粒数量较多、尺寸较小...     

刚玉-锆刚玉莫来石质浇注料的组成与性能的关系

研究了具有不同含量锆刚玉莫来石（AMZ）的刚玉基浇注料的性能。结果表明：随AMZ骨科含量增加,浇注料烧后耐压强度和1400℃下的高温抗折强度呈增大趋势。当AMZ骨料加入量为35％时,热震后的残余强度保持率最高。用相同粒级的AMZ代替刚玉做基质后,浇注料显微结构变得更致密、均匀,热震稳定性和热态抗折强度都有所增加。静态抗渣及抗玻璃液侵蚀实验表明,这种新型的刚玉－锆刚玉莫来石浇注料具有良好的抗高炉渣及抗玻璃液侵蚀性。     

莫来石—刚玉浇注料的生产和应用

辽宁某钢铁公司引进的大型球团矿焙烧炉内衬原来主要采用刚玉质浇注料浇注，点火运行三个月后炉衬及燃烧室内衬即产生多处大面积剥落，使用效果很不理想。产生内衬大面积剥落的原因，很可能在于刚玉质炉材的热膨胀系数较大、弹性模量较高，因而抗热震性和抗剥落     

锆刚玉加入对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

在刚玉-尖晶石浇注料的配比组成中分别加入ZrO2质量分数为28.46%和38.47%的两种电熔锆刚玉颗粒,研究了电熔锆刚玉颗粒的粒度(5～3、3～1和1～0.5 mm)、加入量(质量分数分别为3%、5%和8%)对刚玉-尖晶石浇注料的加热永久线变化率、烧后常温抗折强度、高温抗折强度及热震后弹性模量的影响,并观察了试样的显微结构。结果表明:1)试样的加热永久线变化率随锆刚玉粒度的增大而增大,随锆刚玉加入量的增多而增大,引入锆刚玉Z40的试样的加热永久线变化率基本上比引入锆刚玉Z25的大;2)烧后试样的常温抗折强度、高温抗折强度和弹性模量均以空白试样的为最大,均随锆刚玉粒度的减小而增大,随锆刚玉加入量的增多而减小;3)在刚玉尖晶石浇注料中适当加入锆刚玉而产生微裂纹,尽管降低了材料的强度和弹性模量,但对提高抗热震性有一定的积极作用。     

MgO加入量对刚玉尖晶石浇注料性能的影响

以致密电熔白刚玉、刚玉微粉、电熔白刚玉细粉、电熔镁砂细粉为原料,研究了5种不同加入量的镁砂对同配比刚玉尖晶石浇注料性能和理化指标的影响。实验结果表明:1.7%的MgO加入量的刚玉尖晶石浇注综合性能最佳,加入量超过7%后,材料的性能降低;2.MgO加入量的增加有利于提高110℃×24h烘干后刚玉尖晶石浇注料的致密度,体积密度逐渐增大,气孔率逐渐减小,并提高常温强度;3.随着MgO加入量的增加,1500℃×3h处理后刚玉尖晶石浇注料尖晶石化剧烈,材料体积膨胀大,结构疏松,材料的气孔率逐渐增大,体积密度和强度降低。     

红柱石骨料对脱硫喷枪用莫来石浇注料热震稳定性的影响

采用水冷法研究了红柱石骨料对脱硫喷枪用莫来石浇注料于 80 0℃和 14 0 0℃烧后热震稳定性的影响。结果表明 ,随着试样中红柱石骨料含量的增加 ,烧后试样的热震稳定性提高。其原因是由于红柱石骨料和莫来石基质的热膨胀系数不一致 ,在烧后试样中产生了自发裂纹 ;同时 ,自发裂纹也使烧后试样的抗折强度降低。     

红柱石微粉加入量对红柱石材料结构与性能的影响

以红柱石和电熔白刚玉为骨料,以α-Al2O3微粉、SiO2微粉、红柱石微粉为基质料,外加4%PVA混练,压制成型后于110℃烘干,于1400℃保温6h烧成,研究了红柱石微粉添加质量分数分别为0、2.7%、5.4%、10.8%对红柱石材料结构与性能的影响。研究结果表明:在本试验条件下,随着红柱石微粉含量的增加,试样的常温强度、弹性模量下降,高温抗折强度升高;最适宜的红柱石微粉加入质量分数为5.4%。     

烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

为了研究烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响,首先以工业Al₂O₃粉为原料制备不同致密度的烧结刚玉;然后以不同致密度的烧结刚玉为骨料制备刚玉-尖晶石浇注料,并研究了刚玉-尖晶石浇注料的致密度、强度、抗热震性和抗渣性等性能。结果发现：1)随着工业氧化铝粉成球坯体致密度的增大,制成的烧结刚玉的致密度和晶粒尺寸逐渐增大。2)随着烧结刚玉骨料致密度的增大,刚玉-尖晶石浇注料的需水性减小;烧后浇注料的致密度和常温强度增大,抗热震性变差。抗渣侵蚀性除采用体积密度为3.45 g·cm^-3的烧结刚玉骨料的浇注料明显较差外,其他浇注料的差别不大。3)综合考虑,烧结刚玉骨料的体积密度以3.51～3.55 g·cm^-3为佳。因此,不能片面地认为烧结刚玉的体积密度越大越好;过高的体积密度会导致耐火材料抗热震性能变差,并增加耐火材料单重。     

Phase Evolution,Microstructure, and Mechanical Properties of Alumina–Mullite–Zirconia Composites Prepared by Iranian Andalusite

This paper investigates the effects of Iranian andalusite and short milling times on alumina–mullite–zirconia composites. Andalusite powder was added at 0, 2.5, 5, and 10 wt% to an alumina–zircon mixture and the raw materials were milled for 1 or 3 h. The sintering of samples was carried out at the temperatures of 1550°C, 1600°C, and 1650°C for 3 h. Microstructural changes, phase composition, physical properties, and mechanical strength of the sintered composites were characterized by scanning electron microscopy, X‐ray diffraction, density, and strength measurement tests. Results show that andalusite promoted the decomposition of zircon and accelerated the reaction sintering of alumina–zircon, which leads to the formation of much more mullite phase and improvements to the composites’ thermal shock resistance up to about 50%.     

基质相对莫来石-刚玉窑具性能的影响

研究了基质相组成,对莫来石-刚玉窑具性能的影响.研究发现:基质相对窑具的性能影响较大,硅线石的加入可以提高窑具的常温强度和高温强度,莫来石生粉加入可以提高窑具的抗热震性.     

莫来石/刚玉复相陶瓷热断裂特性研究

通过调整复相陶瓷中颗粒相的组成与级配,利用引入的热膨胀失配机制,控制莫来石/刚玉复相陶瓷显微结构,改善高温复相陶瓷热稳定性,着重研究了莫来石/刚玉复相陶瓷的热断裂特性.研究表明,全部采用莫来石颗粒相时,由于柱状莫来石颗粒极易发生热冲击穿晶断裂,且热膨胀失配导致的微裂纹较长,密度较小,故复相陶瓷热稳定性较差;全部采用刚玉颗粒相时,虽然基质相裂纹扩展至刚玉颗粒表面时穿晶断裂与沿晶的裂纹扩展同时发生,有利于改善复相陶瓷热稳定性,但由于热膨胀失配过度,未经热冲击时已产生宏观裂纹,故热稳定性最差.而采用莫来石/刚玉复合颗粒相,相比例为75/25制备的复相陶瓷试样,热膨胀失配形成的微裂纹较短,密度较大,其热稳定性最优.     

堇青石对莫来石-铝矾土浇注料性能的影响

以莫来石、铝矾土为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,分别研究了不同堇青石含量经过不同热处理温度后对莫来石-铝矾土浇注料性能的影响.试样自然干燥24 h脱模后,再经110 ℃烘干24 h,分别于1000 ℃、1300 ℃和1500 ℃热处理3 h.检测各温度热处理后试样的线变化率(P.L.C)、体积密度(B.D)、抗折强度(M.O.R)、耐压强度(C.C.S)以及试样的热膨胀系数和抗热震性能.结果表明,莫来石-铝矾土浇注料的体积密度随着堇青石含量的增加而减小.经过1000 ℃和1300 ℃热处理后,莫来石-铝矾土浇注料的抗折强度随着堇青石含量的增加而下降.莫来石-铝矾土浇注料随着堇青石含量的增加,有助于改善材料的抗热震性,材料的强度保持率逐渐增大,且较低的体积密度有利于材料获得较高的热震后的强度保持率.     

锆莫来石加入量对刚玉质耐火浇注料抗热震性的影响

以电熔刚玉、锆莫来石、α-Al2O3微粉为主要原料,以铝酸钙水泥为结合剂,制备了刚玉质耐火浇注料.研究了锆莫来石加入量(质量分数分别为0、3％、6％、9％)对刚玉质耐火浇注料物理性能、物相组成和显微结构的影响.结果表明:随着锆莫来石加入量的增加,110℃×24 h烘干后试样体积密度呈先增大后减小,显气孔率呈先减小后增大趋势,常温抗折强度变化不大;1600℃×3h处理后耐火浇注料试样体积密度和常温抗折强度呈先增大后减小的趋势,1500℃×0.5 h高温抗折强度呈明显下降趋势.锆莫来石的引入对刚玉质耐火浇注料的抗热震性有所提高.综合各项性能,认为锆莫来石的最佳加入质量分数为3％.     

锆英石加入量对莫来石-刚玉材料性能的影响

以板状刚玉、电熔莫来石、Al2O3粉、硅线石和粘土为原料,制备了莫来石-刚玉高温窑具,并研究了锆英石加入量对其力学性能和抗热震性能的影响.试验结果表明,随着锆英石细粉的增加,抗折强度有所下降,抗热震性能有较大改善,当锆英石细粉加入量为12%时,获得较好的热震性能.同时还发现随着烧成温度的升高,试样热震性能出现下降.     

氟化铝对红柱石莫来石化的影响

本文主要研究了氟化铝的加入对红柱石矿物转化为莫来石的温度,转化程度以及生成相莫来石的形态的影响.结果表明,加入6wt％氟化铝可以使红柱石矿物在1300℃完全莫来石化;同时氟化铝的加入可以促进莫来石晶体各向异性生长,得到直径为0.5～2.0 μm,长径比为20～40的莫来石晶须,可以用于制备自增韧的莫来石陶瓷或莫来石晶须增强的复合材料.     

铝硅凝胶粉对刚玉莫来石气幕挡墙性能和显微结构的影响

以临界粒径为1 mm的板状刚玉为骨料,以白刚玉为细粉,以ρ-氧化铝和硅微粉为结合剂,添加不同量的铝硅凝胶粉,浇注成型制备了中间包用刚玉莫来石质气幕挡墙,研究了铝硅凝胶粉对材料物理性能和孔径分布的影响.结果表明:随着铝硅凝胶粉的加入,试样致密度提高,强度增大;在热处理过程中,凝胶粉反应生成莫来石,体积膨胀,促进致密化,降低气孔孔径;加入较多时,使得试样过烧结.在本实验条件下,铝硅凝胶粉加入4％时,刚玉莫来石气幕挡墙性能较好.     

不同种类再生刚玉对刚玉浇注料性能的影响

分别以板状刚玉、钢包再生刚玉、精炼炉再生刚玉为骨料,以板刚玉(≤0.074 mm)α-Al2O3微粉(D50=1.8 μm)、纯铝酸钙水泥及外加剂等原料为基质制作刚玉浇注料,研究了不同种类再生刚玉对刚玉浇注料性能指标的影响.结果表明:钢包再生刚玉及精炼炉再生刚玉的加入,导致刚玉浇注料的气孔率增大,体积密度、常温强度减小,抗渣性下降等.