富铝尖晶石对镁质耐火材料抗侵蚀性的影响

研究了富铝尖晶石对镁质耐火材料抗钢渣与抗钙处理钢侵蚀性的影响。结果表明 :随着富铝尖晶石加入量的增加 ,镁质耐火材料的抗钙处理钢和钢渣熔蚀性逐渐减弱 ,而抗钢渣渗透性逐渐增强 ;纯镁质和镁尖晶石质耐火材料在抗钢渣与抗钙处理钢侵蚀方面远远优于铝锆碳质材料     

利用铝铬渣与废弃镁碳砖合成镁铝尖晶石材料

以铁合金厂铝铬渣和钢厂废弃镁碳砖为主要原料,通过固相烧结反应合成MgAl2O4材料,研究分析铝铬渣与废弃镁碳砖细粉比例关系对合成MgAl2O4材料组成和结构的影响.用XRD、SEM及Rietveld quantification软件对材料中结晶相组成和结构进行表征.结果表明:铝铬渣和废弃镁碳砖细粉经1500℃保温2h煅烧,可以合成出镁铝尖晶石材料.当镁碳砖含量为40％,铝铬渣为60％时,合成材料微观结构中出现典型的镁铝尖晶石八面体形貌特征,结晶相发育完整,结构致密,镁铝尖晶石含量达到94％.     

1600℃氮气气氛下Al对Al2O3–MgO材料中尖晶石物相演变的影响

探究了在1 600℃氮气气氛下金属Al对Al₂O₃–MgO耐火材料中尖晶石物相演变的影响。结果表明,金属Al显著改变了尖晶石物相的组成、形貌和反应路径。未添加金属Al时,氧化镁与氧化铝反应生成镁铝尖晶石;镁铝尖晶石与其包裹的氧化铝颗粒发生固溶体反应形成一次富氧化铝的镁铝尖晶石。C–O₂反应使体系氧分压持续降低,氧化镁分解产生的Mg(g)与周围的氧化铝和一次富氧化铝的镁铝尖晶石发生置换反应,形成二次富氧化铝的镁铝尖晶石和金属Al(l/g)。在高温氮气下,金属Al(l/g)氮化形成氮化铝后,与上述一次或二次富氧化铝的镁铝尖晶石反应形成镁阿隆尖晶石(MgAlON)尖晶石。将金属铝引入到Al₂O₃–MgO耐火材料后,含铝气相物质——Al(g)和Al₂O(g),沿耐火材料中的气孔或孔隙扩散传质。一方面,Al(g)和Al₂O(g)氮化反应形成氮化铝,固溶强化并提升MgAlON尖晶石中氮元素的含量;另一方面,Al(g)、Al₂...     

镁铝尖晶石对铝钛渣合成钛酸铝的影响

为降低合成钛酸铝材料的原料成本,以铁合金厂铝钛渣为主要原料,按71.5%(w)铝钛渣和28.5%(w)二氧化钛粉的基础配方,分别外加质量分数1%、2%、3%和4%的添加剂镁铝尖晶石,以聚乙烯醇溶液为结合剂,经湿磨、干燥、机压成型后,分别在1 400、1 450和1 500℃保温2 h合成了钛酸铝材料,然后检测其体积密度和显气孔率,运用XRD和SEM分析物相组成和显微结构,并运用X’Pert Plus软件计算钛酸铝的晶格常数。结果表明:镁铝尖晶石中Mg2+对钛酸铝中Ti4+的置换作用导致钛酸铝的晶格常数增大,晶格发生畸变,从而促进钛酸铝的合成及其烧结;随着合成温度的升高,上述置换作用和促进钛酸铝合成、烧结的效应增强。     

镁铝尖晶石钢包浇注料的生产及使用效果

以镁铝尖晶石料和镁砂共磨粉为主要基质，以Ａｌ２Ｏ３≥８５％的特级高铝矾土为骨科，以新型复合聚磷酸盐为结合剂生产出了新型钢包浇注料，在连铸钢包上使用寿命比原用的铝镁浇注料提高一倍以上。     

LiCoO2合成过程对镁铝尖晶石陶瓷侵蚀的研究

研究了LiCoO2合成粉体过程对镁铝尖晶石陶瓷的侵蚀,并探讨了相关侵蚀机制.研究结果显示,经历10次的LiCoO2粉体合成过程后,镁铝尖晶石陶瓷的平均被侵蚀深度仅约100μm;其侵蚀机制为:含锂化合物先于含钴化合物对镁铝尖晶石陶瓷进行侵蚀并形成LixMyOz(M=Al/Mg)化合物,含钴化合物进一步侵蚀渗透形成LixMyOx(M'=Al/Mg/Co)化合物并从LixMyOz(M=Al/Mg)化合物中析出.研究认为,用镁铝尖晶石陶瓷制备合成钴酸锂粉体用匣钵具有良好的抗侵蚀性能.     

CeO2对形成镁铝尖晶石转变温度的影响

采用固相烧结法合成镁铝尖晶石粉末,通过X射线衍射分析尖晶石的相变转变温度。结果表明：CeO₂对相变反应具有促进作用,添加3%CeO₂能够使尖晶石的相变转变温度由1500℃降低到1300℃;随着温度的升高,尖晶石生成量增加。加入稀土CeO₂含量大于1%时,随着CeO₂含量的增加,稀土CeO₂对尖晶石的相变温度的促进作用增强;CeO₂含量小于3%时,保温时间对尖晶石的形成影响不大,在1500℃下,当CeO₂含量为5%时,随着保温时间的延长,尖晶石的含量增加。对温度、保温时间和稀土加入量综合考虑,生产中添加3%CeO₂,1300℃煅烧保温2h为宜。     

利用高碱铝铬渣合成镁铝铬尖晶石

利用高碱和铝铬渣和轻烧镁砂合成镁铝铬尖晶石,同时,Ｎａ２Ｏ和Ｋ２Ｏ在高温下挥发,显著降低了合成料中的碱含量。     

煤熔渣对镁铝尖晶石质耐火材料的侵蚀机制

为了实现水煤浆气化炉炉衬材料的无铬化,研究开发合适的耐火材料代替水煤浆气化炉用高铬砖,以尖晶石骨料及细粉、α-Al_2O_3微粉和轻烧Mg O微粉为原料,于1 600℃保温5 h烧成,制备了φ50 mm×40 mm、内孔为φ25 mm×25 mm的镁铝尖晶石质坩埚试样。采用静态坩埚法,借助XRD、SEM+EDS研究了高温煤熔渣对试样的侵蚀行为。结果表明:1)侵蚀后的镁铝尖晶石材料结构疏松,出现较明显的裂纹,煤熔渣完全渗入试样内部。2)经煤熔渣侵蚀后的镁铝尖晶石材料,物相组成发生变化,除原有的镁铝尖晶石外,还有新物相镁铁铝复合尖晶石相存在。3)煤熔渣对镁铝尖晶石材料的侵蚀机制是物理渗透为主,化学熔蚀为辅。     

AlON对Al2O3-MgO钢包浇注料抗渣性的影响

在Al2O3-MgO钢包浇注料中引入6%的AlON后,用静态坩埚法考察了添加AlON的浇注料在不同气氛条件下1600℃3 h的抗渣性,采用SEM分析了试样的显微结构.结果表明在埋炭保护条件下,添加AlON后浇注料的抗渣性得到改善;在大气气氛中,未加抗氧化剂的试样的抗渣性恶化;分别加入SiC、Si和B4C作抗氧化剂后,抗渣性虽有所改善,但仍比空白试样和含AlON试样在埋炭保护条件下的抗渣性稍差.抗渣性与加入到浇注料中的AlON是否氧化和材料内部能否形成和保持由尖晶石、六铝酸钙和刚玉构成的相组合有关.     

添加铝铬渣的钢包水口座砖的研制和应用

为降低钢包水口座砖的生产成本,在0#浇注料配方(w):电熔白刚玉骨料70%、电熔白刚玉细粉10%、α-Al2O3微粉+镁铝尖晶石+氧化铬微粉15%、铝酸钙水泥5%的基础上,以等粒度铝铬渣骨料全部取代电熔白刚玉骨料(1#配方),再在1#配方的基础上以铝铬渣细粉全部取代电熔白刚玉细粉(2#配方),配制成3种浇注料,经搅拌、振动浇注成型、养护、干燥以及1 100和1 550℃热处理后,检测试样的体积密度、强度、抗热震性和抗侵蚀性等性能。结果表明:1)110℃烘干后,与0#试样相比,1#试样的体积密度变化不大,显气孔率略有升高,抗折强度略有降低,耐压强度显著提高;而2#试样的各项性能均有不同程度的下降。2)1 100和1 550℃热处理后,1#试样的各项性能指标均有比较明显的改善,高温抗折强度明显提高,抗渣侵蚀性优良,但抗热震性下降;而2#试样除高温抗折强度外其余各项性能下降明显。按综合性能最佳的1#配方制备的钢包水口上座砖在某钢厂60 t钢包上使用,1次寿命达80~90炉次,修补后寿命达110~120炉次,与钢包寿命同步。     

LF精炼钢包渣线用含铬铝镁浇注料的研制

以特级矾土、电熔镁砂、铬刚玉为主要原料制备了LF精炼钢包渣线用含铬尖晶石质浇注料,并在抗渣蚀性及抗热震性方面同现场使用的普通铝镁浇注料进行了对比。结果表明:与现场使用的铝镁浇注料相比,新研制的含铬尖晶石浇注料具有更好的抗热震性及抗渣蚀性,在济钢55t钢包上使用寿命达到79炉次。     

铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣蚀损的模拟研究

采用回转抗渣法模拟研究了试验温度、保温时间和熔渣加入量等因素对铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣侵蚀能力的影响。用SEM、EDAX及XRD等方法,对抗渣试样的显微结构和矿物组成进行了分析研究。结果表明:随着侵蚀温度的升高、保温时间的延长及炉渣加入量的增加,铝铬砖和镁铬砖的侵蚀面积增大;熔渣渗入铝铬砖后,形成铁铝尖晶石和铁铬尖晶石保护层,阻止了熔渣的侵蚀;三种耐火材料抗艾萨炉炉渣侵蚀能力由强到弱为:铝铬砖>电熔再结合镁铬砖>直接结合镁铬砖。     

Preparation and characterization of novel nonstoichiometric magnesium aluminate spinels

Magnesium aluminate spinel is of great importance for nuclear industry, and its structure, showing a great impact on properties, is sensitive to the composition. In order to explore the stoichiometric effect on structure and properties of spinels, several different spinel compositions with MgO·nAl₂O₃ (n?=?0.5–2.4) were synthesized via solid state reaction. Synthetic samples were characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscope and nanoindentation tests. The results of XRD and SEM indicate that the single-phase magnesia alumina spinels have been prepared successfully for the first time ranging from n?=?0.667 to n?=?1.5, which is beyond the previous reported ranges of n$\ge$ 0.91. The hardness and modulus decrease with increasing n, implying further that the nonstoichiometric spinel crystal structures are likely to exhibit superior mechanical properties.     

Cr_2O_3-Al_2O_3砖中不同组成Cr_2O_3-Al_2O_3电熔颗粒料的抗侵蚀研究

首先以不同比例的铬绿和氧化铝粉电熔制得Cr2O3质量分数分别为15%、40%、50%、60%、85%、99%的6种Cr2O3-Al2O3电熔颗粒料(其编号依次为CR15、CR40、CR50、CR60、CR85和CR99),然后采用回转渣蚀法研究了此电熔颗粒料(4~1 mm)的抗侵蚀性。结果显示:电熔颗粒料的抗侵蚀性随Cr2O3含量的增加及颗粒尺寸的增大而增强;高Cr2O3含量的CR99、CR85颗粒料在渣面层被侵蚀,主要是渣中的FeO和Al2O3对颗粒料的侵蚀,FeO与骨料中的Cr2O3反应,首先形成(Fe,Cr)3O4尖晶石,再与其他物相反应形成了复合尖晶石,当FeO耗尽后,渗入到颗粒内的Al2O3开始和Cr2O3反应,在颗粒表面形成铝铬固溶体;CR60颗粒料在渣面层和渗透层都存在侵蚀,渗透层的侵蚀主要是CaO、SiO2对颗粒料中铝铬固溶体中Al2O3的熔蚀,形成钙长石、钙黄长石以及玻璃相;Cr2O3含量较低的CR50、CR40、CR15颗粒料在渗透层内的侵蚀机制和CR60颗粒料的相同。     

钢包渣线用MgO-尖晶石-Cr_2O_3浇注料的研制与应用

以镁砂、电熔白刚玉、矾土熟料、尖晶石等为主要原料,研究了Ｃｒ２Ｏ３对ＭｇＯ尖晶石浇注料常温物理性能、荷重软化温度、抗渣和抗热震性的影响,开发出了ＭｇＯ尖晶石Ｃｒ２Ｏ３浇注料。在某钢厂９０ｔＲＨ精炼钢包渣线部位使用,平均一次性寿命达９６．５次     

BN对Al2O3-MgO系浇注料性能的影响

研究了分别添加0,1%,1.5%,3%的氮化硼的Al2O3-MgO浇注料分别在空气和埋炭气氛下于1600℃保温3 h烧成后的物理性能和抗渣性能,借助X射线衍射仪、扫描电子显微镜对材料的物相变化和显微结构进行了分析和观察.研究结果表明(1)在空气中1600℃烧成时,BN氧化生成B2O3并放出N2,B2O3与Al2O3反应生成一定量的过渡液相,促进了浇注料烧结,使浇注料线收缩增大,体积密度升高,显气孔率下降,抗折强度明显提高;而当BN加入量超过1%时,其氧化后形成大量的气孔,阻碍了浇注料的致密化过程,影响了浇注料的上述物理性能.(2)在埋炭条件下烧成时,浇注料中BN不易被氧化,它的存在使浇注料难于烧结,同时,浇注料中引入的镁砂和铝酸钙水泥与氧化铝反应伴随着一定体积膨胀,使浇注料体积密度下降,显气孔率增加,抗折强度下降.(3)在空气和埋炭条件下的抗渣试验发现,当在浇注料中加入1%BN时,其抗转炉终渣侵蚀性能均有较大的提高.但两种试验条件下浇注料抗渣作用机理不同在空气中,BN氧化后形成的过渡液相吸收了生成镁铝尖晶石等反应所伴随的体积膨胀,促进了浇注料烧结,抑制了渣的渗透和侵蚀;而埋炭条件下,浇注料基质中的氮化硼难以被氧化物熔渣润湿,阻碍了渣的渗透和侵蚀,因而使浇注料具有优良的抗渣侵蚀性和渗透性.     

Barium aluminate hydrates II. BaO.Al2O3.H2O or 1.1 BaO.Al2O3.H2O

The compound of approximate formula BaO.Al₂O₃.H₂O has been synthesised. Infra-red and X-ray studies suggest a structure based on a framework of AlO₄ tetrahedra. Thermal dehydration and differential thermal analysis curves are presented, and are explained in terms of the suggested structure.