硅微粉对Al2O3-SiC-C质铁沟料的性能影响

本文以棕刚玉、碳化硅粉、氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥(Secar71)等原料制备了Al2O3-SiC-C(ASC)质铁沟浇注料,探讨了低硅微粉加入量(质量分数分别为0、0.5％、1％、1.5％)对铁沟浇注料性能的影响.研究结果表明:在110℃烘干24 h和在1450℃煅烧保温3h后,随着硅微粉加入量的增加,铁沟料加水量逐渐减小,显气孔率呈现先减小后增大的趋势,体积密度的变化趋势与显气孔率的正好相反,常温抗折强度及耐压强度呈现逐渐增强的趋势,加入1.5％硅微粉的试样线膨胀系数比1％试样的大.综合分析ASC铁沟浇注料在高炉使用过程中各方面的性能要求,在现有颗粒级配工艺下,低硅微粉较为合适的含量为1.0％.     

大型高炉用Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的研制与使用

研究了硅微粉、炭素、α Al2 O3 微粉对Al2 O3 -SiC -C铁沟浇注料流动性、线变化率及热处理后强度的影响。研制的低水泥Al2 O3 -SiC -C铁沟系列浇注料在宝钢的大型高炉上使用 ,一次通铁量 (过程不修补 )达 10万t以上 ,在日本NKK -NKT钢管公司的大型高炉上使用 ,通铁量达 35～ 4 0万t(过程中渣线部位修补 1～ 2次 ) ,均取得了良好的使用效果。     

炭黑加入量对氧化铝-碳化硅-碳质铁沟浇注料性能的影响及材料的工业化应用

为了探明炭黑与Al2 O3-SiC-C铁沟浇注料性能的相关性,主要研究了炭黑加入量对材料性能的影响.以电熔棕刚玉颗粒、碳化硅颗粒与细粉、硅微粉、α-Al2 O3微粉、白刚玉微粉、Secar71水泥、Si粉、球沥青为主要原料,分别以0、0.5％、1％、1.5％、2％质量分数的炭黑等量替代白刚玉微粉,外加质量分数为4.2％的水搅拌均匀,振动浇注成型,研究了炭黑加入量对浇注料流动性,经各温度热处理后常温物理性能及高温抗折强度、抗氧化性能的影响.结果表明:随着炭黑加入量的增大,浇注料流动值先增大后减小,体积密度先增大后减小,显气孔率先减小后增加,常温强度先增后减;高温抗折强度增大、抗氧化性能提高,其原因分析与形成的β-SiC晶须和发育良好的莫来石晶体有关.加入炭黑质量分数为1.5％时,浇注料的综合性能最好.根据试验实研究结果,添加1.5％炭黑的铁沟浇注料在铁沟应用中取得了较好的效果.     

硅微粉对水泥窑用耐碱浇注料性能的影响

以粘上熟料为主要原料,同时加入硅微粉、铝酸钙水泥、钾长石、瓷粉等制备耐碱浇注料,研究了硅微粉加入量对水泥窑用耐碱浇注料的抗折强度、耐压强度、线变化率的影响。结果表明:添加5％的硅微粉,能明显改善耐碱浇注料的使用性能。     

硅微粉对ρ-Al2O3结合莫来石浇注料的影响

以各种粒度烧结莫来石做骨料,以棕刚玉细粉和氧化铝微粉为基质,以ρ-Al2O3微粉为结合剂,制备了莫来石浇注料,研究了不同硅微粉加入量对浇注料性能的影响,并借助XRD、SEM等对其物相和显微结构进行检测.结果表明:随着硅微粉量的增大,浇注料强度呈现先升高后降低的变化规律,高温抗折强度在硅微粉加入量为6％时达到极值.主要原因在于:硅微粉加入适量能形成液相促进烧结,并在基质中形成较多莫来石,提高了高温强度;硅微粉加入过多时,产生过烧结,在试样中产生大量液相并形成较多裂纹,又使得高温抗折强度降低.     

炭素原料对Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响

以棕刚玉、碳化硅、铝酸盐水泥及超微粉等为原料制备了棕刚玉基Al2O3-SiC-C铁沟浇注料,研究了球状沥青加入量对其性能的影响,并确定了球状沥青的最佳加入量;在此基础上,进一步研究了鳞片石墨外加量对该浇注料性能的影响。结果表明:随着球状沥青加入量的增加,浇注料的需水量增加,体积密度减小,显气孔率升高,强度降低,抗渣侵蚀性先提高后降低;当球状沥青加入质量分数为3%时,浇注料需水量增加的幅度与强度降低的幅度并不明显,且抗渣侵蚀性最好;在球状沥青加入质量分数为3%的前提下,外加质量分数0.5%的鳞片石墨可使该浇注料的强度略有增加,抗渣侵蚀性进一步提高,但鳞片石墨质量分数超过0.5%后,反而使浇注料的需水量增大,显气孔率升高,强度降低,抗渣侵蚀性变差。现场使用效果表明,以3%质量分数的球状沥青配合0.5%质量分数的鳞片石墨作为炭素原料制备的棕刚玉基Al2O3-SiC-C铁沟浇注料,具有施工性好,易烘烤,性能优良,质量可靠的优点,在大型高炉出铁场上使用,其一次通铁量可达到19.8万t。     

氮化硅铁对Al2O3-SiC-C系铁沟浇注料性能的影响

为了解决Al2O3-SiC-C系铁沟浇注料在高温使用过程中易氧化的问题,以棕刚玉颗粒、致密刚玉细粉、碳化硅颗粒和细粉、球状沥青、硅粉、Secar 71水泥、氮化硅铁等为原料,制备了Al2O3-SiC-C系铁沟浇注料,并研究了添加5%(w)氮化硅铁对该浇注料施工性能、物理性能、抗氧化性的影响,同时分别采用静态抗渣和回转抗渣试验对抗渣性能进行评价。结果表明:1)与不加氮化硅铁的常规铁沟浇注料相比,添加氮化硅铁的铁沟浇注料的常温强度略低,但是同样具备良好的施工性能和足够的脱模强度;2)添加氮化硅铁的铁沟浇注料具有较高的高温抗折强度和高温抗氧化性能;3)添加氮化硅铁的铁沟浇注料具有良好的静态抗渣能力,但是在强氧化环境和热态冲蚀同时作用的铁沟部位,不建议使用含氮化硅铁的Al2O3-SiC-C材料。     

水泥窑用耐碱浇注料的性能研究

本研究中以建筑陶瓷为主要原料制备耐碱浇注料,重点研究了铝酸钙水泥和硅微粉对耐碱浇注料性能的影响,并对试样的显微结构进行了分析。试验结果表明:铝酸钙水泥加入量的增加有助于110℃,24 h处理后常温强度的提高,而在10100℃,3 h处理条件下,铝酸钙水泥加入量的增加会提高基质中生成的液相,加入量在一定范围内使强度出现先增加后降低的趋势,同时也导致了线变化率的增加,在试验条件下铝酸钙水泥的合适加入量在7%~8%左右;耐碱浇注料中加入活性较高的硅微粉能够提高试样的强度和致密度,其加入量增加也会导致试样线变化率的增加,综合分析硅微粉的加入量以5%~6%为宜;经1100℃,3h处理后的试样中骨料和基质结合牢固,基质中存在莫来石化和低共熔物生成的双重反应。     

炼铜转炉出铜沟用浇注料的研制与应用

研究了碳化硅、硅微粉及烧结剂加入量对高铝 -SiC质超低水泥浇注料性能的影响 ,并确定了浇注料的合理配方。经在出铜沟使用 ,取得了较好的使用效果。     

硅微粉对铝—尖晶石浇注料的影响

本文对硅微粉加入量达到1.3％(质量)的含20％(质量)富铝镁铝尖晶石和1.7％(质量)CaO的铝-尖晶石浇注料的物理性能进行了研究。研究表明:由于硅微粉的团聚作用,使得添加0.3％(质量)硅微粉的浇注料于1500℃×3h烧后的气孔率最大,1500℃下的高温抗折强度较添加0.1％(质量)硅微粉的高温抗折强度有很大的降低。硅微粉添加量为0.1％(质量)时,其强度呈现峰值,是基质中凝聚键合结合所致,但其结合机理尚不清楚。添加0.1％(质量)的硅微粉有助于提高浇注料的高温抗折强度,但硅微粉加入量超过0.1％(质量)是十分有害的。不添加和添加0.1％(质量)的硅微粉,浇注料都出现膨胀,加入量超过0.1％(质量),浇注料荷重软化点降低。     

高炉风口区用浇注料的研制与应用

以颗粒粒度为8～5mm、5～3mm、3～1mm、1～0mm、≤0.088mm电熔棕刚玉和碳化硅为原料,铝酸盐水泥为结合剂,SiO2微粉为辅助结合剂,LBF-1为复合防爆剂,并添加氮化硅细粉制备了浇注料。研究了SiO2微粉和碳化硅加入量对浇注料性能的影响。所研制出的适用于大型高炉风口区用快速烘烤修补用浇注料已在国内1 800m3高炉上应用,获得了良好的效果。     

硅溶胶结合刚玉和刚玉-莫来石浇注料的性能研究

以电熔白刚玉、电熔莫来石、氧化铝微粉、二氧化硅微粉和硅溶胶为主要原料,制备了硅溶胶、二氧化硅微粉结合刚玉浇注料以及硅溶胶结合刚玉-莫来石浇注料,研究了不同温度处理后浇注料的常温性能、冷态和热态抗折强度以及弹性模量等性能,并进行了差热、X射线衍射和显微结构分析。研究结果表明:1)与二氧化硅微粉相比,硅溶胶能够显著提高浇注料800℃以下的抗折强度;硅溶胶结合和二氧化硅微粉结合的机制以及随温度变化的规律基本一致。2)高温下刚玉骨料中β-Al2O3分解产生的Na2O大部分进入液相,使液相中Na2O含量增加,不利于浇注料中原位生成莫来石,并降低材料的高温强度。3)莫来石加入到硅溶胶结合刚玉浇注料中,能显著降低浇注料的弹性模量,借助于高温下液相的传质作用,莫来石彼此连接形成网络,从而增加了浇注料的强度。     

卡尔多炉尾部烟道用铝硅质浇注料性能的研究

以特级高铝矾土为骨料,同时加入特级高铝矾土粉、棕刚玉粉、CA－50水泥、二氧化硅微粉及Cr2O3粉,检测其气孔率、体积密度、抗折强度、耐压强度、线变化率以及抗渣性。最后经过实验得出结论：当SiO2微粉含量为5％时气孔率最低,体积密度最高;当CA－50水泥含量为5％时抗折强度、耐压强度、体积密度最高、气孔率和线变化率也低;SiC骨料和细粉比例为4：6,气孔率较小,体积密度比较大,强度相对较好。从抗渣性实验的结果可以看出,加入不同比例的SiC骨料和细粉,能提高其抗渣性,进而降低成本,提高炉衬寿命。     

Effect of Microsilica Addition on Properties of CMA72 Bonded Al_2O_3-MgO Castables

CMA72 bonded Al_2O_3-MgO castable is promising for application of steel ladle wall,because of unique combination of thermo-mechanical properties,slag corrosion resistance and cost benefit. In these castables,microsilica can be introduced to counterbalance the expansion generated by spinel formation. In this paper,the effect of microsilica dosage on properties of castables was evaluated. Expansion,expressed by the permanent linear change( PLC),is highly dependent on the dosage of microsilica. Unexpected expansion occurs when the dosage of microsilica is too low due to dominant effect of spinel and CA_6 formation. Too high dosage results in sintering shrinkage,which is related to amount of liquid phase generated by microsilica addition. In addition,HMOR declines dramatically with increasing microsilica dosage. Considering the balance between expansion control and hot property retention,1. 0 mass% of microsilica is recommended for the castable containing 4 mass%of magnesia.     

亚微米SiO2粉体对无水泥铁沟浇注料性能的影响

以致密刚玉、碳化硅等为主要原料，以w（SiO₂）=99.9%的亚微米SiO₂粉体(d₅₀=0.242μm)为结合剂，制备了一种新型无水泥铁沟浇注料。研究了亚微米SiO₂粉体加入量（质量分数分别为3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%）对其性能的影响，并从亚微米SiO₂粉体的粒度分布、红外光谱等角度，分析探讨了亚微米SiO₂粉体的作用机制。结果表明：1)亚微米SiO₂粉体可以单独作为铁沟浇注料的结合剂制备出无水泥铁沟浇注料；2)相比传统铁沟浇注料，无水泥铁沟浇注料在加水量、高温抗折强度等方面取得突破性进展，亚微米SiO₂粉体的最佳加入量为4%～6%（w）。     

Microsilica and ground granulated blast furnace slag effects on hydration temperature

The heat of hydration of cement mixes is of great importance to civil engineers. A testing setup was developed to provide a continuous recording of temperature inside cement mixes by means of a computer, digital voltmeter, and thermo-couples. Four mixes were tested by the suggested testing setup. A plain normal Portland cement (NPC), 90% NPC/10% microsilica, 40% NPC/ 10% microsilica/50% ground granulated blast furnace slag (ggbs), and 50% NPC/50% sand mixes were used. Microsilica reduced the temperature rise in paste and ggbs reduced it even further. Cement content was seen, as expected, to have significant effect on the rise in hydration temperature. Cement replacement materials had also clear effect on the time needed to reach the peak temperature. Microsilica slightly accelerated the arrival time at peak temperature, whereas ggbs significantly delayed it. Moreover, ggbs clearly reduced the differential change in temperature as a function of time compared to the other mixes.     

结合方式对碳化硅浇注料氮化后抗热震性和显微结构的影响

研究了铝酸钙水泥(CAC)+二氧化硅微粉(MS)结合、水硬性氧化铝(HA)+二氧化硅微粉(MS)结合、二氧化硅溶胶结合的3种结合方式对氮化处理后碳化硅浇注料抗热震性和显微结构的影响。结果显示:3种结合方式制备的试样经600、800和1 100℃水冷1次热震后的残余抗折强度和强度保持率都随着温度的升高而降低,但在1 100℃热震后,3种结合方式的试样的残余抗折强度相当,二氧化硅溶胶结合的浇注料具有较好的抗热震性。分析表明,本试验的3种结合体系中,无水泥结合方式的试样中原位生成的SiAlON具有更大的长径比,特别是纤维状的SiAlON,对高温下结构的保持和抗热震性的提高更为有利。     

Effects of different additives on properties of magnesium aluminate Spinel–Periclase castable

Bauxite- and alumina-based spinels were employed as refractory aggregates, and sintered magnesia fine powder, calcium aluminate cement, microsilica, and activated α-Al₂O₃ were utilized as matrices. The effects of alumina powder, analytically pure zinc oxide, and analytically pure zirconia on the properties of magnesium aluminate spinel–periclase castables were studied. The results demonstrated that the addition of the three additives promoted the sintering of magnesium aluminate spinel–periclase castables. Simultaneously, the three additives significantly improved the high-temperature properties of the samples. The thermal shock resistance of the alumina powder sample increased by 200%, that of the pristine zinc oxide sample by 75%, and that of the zirconia sample by 125%. The additives effectively improved the thermal shock resistance of the magnesium aluminate spinel–periclase castable. In addition, the slag resistance depths of the samples with alumina powder and zirconia were 41% lower than that of the sample without additives, which significantly improved the slag resistance of the magnesium aluminate spinel–periclase castable.     

二氧化硅和氧化铝微粉加入量对MgO基浇注料流变性的影响

采用电熔镁砂颗粒作骨料,电熔镁砂粉、电熔白刚玉粉、Al2O3微粉和SiO2微粉作基质料,固定骨料与基质料质量比为65:35,且固定基质料中Al2O3微粉与SiO2微粉的总加入量为8%,改变两种微粉的加入比例(Al2O3微粉的加入量分别为8%、6%、4%、2%、0,SiO2微粉的相应为0、2%、4%、6%、8%),分别加6.4%的水制成MgO基浇注料,并采用浇注料流变仪研究了Al2O3微粉与SiO2微粉的加入量对浇注料流变性(扭矩、流动阻力和粘度)的影响。研究结果表明:随着SiO2微粉加入量的增加,浇注料的扭矩、流动阻力和粘度呈降低趋势,但SiO2微粉加入量超过4%后变化很小。