超高强耐磨耐火浇注料性能的研究

以高铝矾土熟料为骨料,不同比例的超微粉（硅粉）和铝酸盐水泥为结合剂,加入高效外加剂三聚磷酸钠（P3）采用正交实验法以不同配方进行耐火浇注料的成型,分别对试样进行了110,540,815℃力学性能及烧后线收缩率的测试和分析。结果发现影响低水泥耐火浇注料性能的主要因素：水泥的用量是低温阶段耐压强度、抗折强度的主要影响因素,硅粉用量是高温阶段强度的主要影响因素;对于耐火浇注料烧后线收缩的影响,分散剂P3则是高温、低温阶段强度的主要因素。     

低水泥刚玉浇注料的高温抗折强度研究

采用板状刚玉、电熔白刚玉、工业氧化铬微粉、α-Al2O3微粉、Secar71水泥、烧结尖晶石粉为原料,研究了水泥、α-Al2O3微粉、氧化铬微粉、尖晶石粉以及烧成温度对低水泥刚玉基浇注料高温抗折强度的影响。研究结果表明:烧成温度、水泥、尖晶石和α-Al2O3微粉对低水泥刚玉基浇注料的高温抗折强度影响较大。烧后膨胀越大,高温抗折强度越低;1700℃烧后试样的高温抗折强度高于1600℃烧后试样的高温抗折强度;控制加热永久线变化率,添加合适的水泥、α-Al2O3微粉和粒度细的尖晶石粉可以得到高温抗折强度高的试样。     

重油直接裂解制乙烯装置用低密度浇注料的研制

采用大颗粒珍珠岩、矾土熟料、漂珠、SiO2超细粉、Al2 O3微粉为主要原料 ,以纯铝酸钙水泥为结合剂 ,研制了用于HCC装置的低密度浇注料。研究了纯铝酸钙水泥、矾土熟料、SiO2 超细粉、Al2 O3微粉的加入量对浇注料的化学组成、体积密度、耐压强度、抗折强度、烧后线变化率及施工性能的影响。结果发现 :结合剂的最佳掺入量是 2 5 % ,超过 2 5 %后 ,提高结合剂用量反而使浇注料的烧后强度下降 ;低温膨胀剂对浇注料的烧后线变化率影响非常明显 ,低温膨胀剂的最佳掺入量是 5 % ;SiO2 -Al2 O3复合微粉对浇注料烧后强度的增强效果非常显著 ,复合微粉的总量为 8% ,m(SiO2 )∶m(Al2 O3)在 1∶4～ 1∶5范围内 ,浇注料的中温强度能大幅度提高。使用证明 ,研制的低密度浇注料是一种较理想的HCC装置用衬里材料。     

用于无水泥耐火浇注料中的α—Al2O3微粉

以铝酸钙为主要成分的高铝水泥能使耐火浇注料产生初始机械强度，但在新一代耐火浇注料中，即低水泥耐火浇注料和超低水泥耐火浇注料中大量减少了水泥用量，主要原因是采用了微粉料，合适的反絮凝剂及合理的粒度组成。水泥用量减少使ＣａＯ含量降低，但有利于提高高温性能。     

硅铝凝胶粉结合SiAlON增强A1_2O_3-SiC-C浇注料

以电熔致密刚玉和碳化硅为骨料,硅铝凝胶粉、氮化硅粉、硅粉为细粉,制成SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料,研究了硅铝凝胶粉的加入量分别为1%、3%、5%(质量分数,下同)时对此浇注料的烧结性能、力学性能的影响。结果表明:采用硅铝凝胶粉取代纯铝酸钙水泥作结合剂,可使SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料在经中温、高温热处理后的常温抗折强度及耐压强度较大提高,中温、高温强度提高幅度更大。另外,随着硅铝凝胶粉加入量的增加,浇注料的常温及高温强度呈先增大而后减小的趋势。由X射线衍射和扫描电镜分析结果可知,硅铝凝胶粉的加入既有利于降低βSiAlON的生成温度,又可以减少材料中的低熔物质。分布均匀、发育良好的粒状βSiAlON的形成是SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料较水泥结合浇注料强度高的根本原因。     

结合剂对铝镁浇注料烧后膨胀行为的影响

研究了硅灰、水泥的加入量对铝镁浇注料高温烧后膨胀行为的影响,结果表明：硅灰、水泥的引入影响浇注料的物相组成及显微结构,严重制约其高温烧后线变化,为了在使用中获得适当的残余膨胀,应合理控制浇注料中硅灰和水泥的加入量。     

硅铝凝胶粉结合SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料

以电熔致密刚玉和碳化硅为骨料,硅铝凝胶粉、氮化硅粉、硅粉为细粉,制成SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料,研究了硅铝凝胶粉的加入量分别为1%、3%、5%(质量分数,下同)时对此浇注料的烧结性能、力学性能的影响.结果表明采用硅铝凝胶粉取代纯铝酸钙水泥作结合剂,可使SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料在经中温、高温热处理后的常温抗折强度及耐压强度较大提高,中温、高温强度提高幅度更大.另外,随着硅铝凝胶粉加入量的增加,浇注料的常温及高温强度呈先增大而后减小的趋势.由X射线衍射和扫描电镜分析结果可知,硅铝凝胶粉的加入既有利于降低β-SiAlON的生成温度,又可以减少材料中的低熔物质.分布均匀、发育良好的粒状β-SiAlON的形成是SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料较水泥结合浇注料强度高的根本原因.     

70矾土基均质料在耐火浇注料中添加剂的应用研究

本文以70矾土基均质骨料为原料,研发了一种用于水泥窑篦冷机热端、窑门罩、三次风管等部位的新型绿色节能耐火浇注料。通过研究不同硅灰和水泥的添加量,对新型浇注料的常温抗折耐压强度、高温抗折强度、耐磨及水冷热震等性能的影响,确定该新型浇注料的最佳硅灰水泥比例。该新型均质耐火浇注料已经在北京两家水泥厂窑门罩、篦冷机部位成功试用。     

养护时间对不同结合体系的刚玉基浇注料性能的影响

为了研究养护时间对不同结合体系的刚玉基浇注料性能的影响,以致密电熔刚玉颗粒(粒度有5~3、3~1、≤1 mm)、致密电熔刚玉细粉(粒度≤0.044 mm)、α-Al2O3微粉、硅灰、电熔镁砂细粉(粒度≤0.088 mm)、纯铝酸钙水泥以及工业纯高效分散剂三聚磷酸钠等为主要原料,设计了4种不同结合体系(分别为无水泥、超低水泥、低水泥和水泥结合)的刚玉基浇注料,主要研究了养护时间对浇注料脱模、烘干及分别在1 300和1 600℃煅烧3 h后的常温耐压强度和烧后线变化率的影响。结果表明:无水泥浇注料须养护1 d以上,超低水泥和低水泥浇注料需养护3 d以上才可获得较好的物理性能,水泥浇注料的最佳养护时间为3 d。     

柠檬酸在低水泥浇注料中的应用研究

本文以80均质矾土为低水泥耐火浇注料的主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了柠檬酸对低水泥耐火浇注料可施工时间、试样脱模强度及热处理后试样常温强度性能的影响,实验结果表明:柠檬酸在适宜掺量下能够明显延长低水泥耐火浇注料的可施工时间,但会使低水泥耐火浇注料的脱模试样与110℃×24h烘干试样的强度有一定程度的降低,而对1 100℃×3h和1 300℃×3h热处理后试样的强度影响并不明显。