TiN提高镁碳砖抗渣侵蚀机理的研究

以3～1 mm、< 1 mm、< 0.088 mm的电熔镁砂和 < 0.15 mm的鳞片石墨为原料,热固性酚醛树脂和固体沥青粉为结合剂,制备了无添加剂和加入2%含碳TiN的两种镁碳砖试样.抗渣侵蚀试验结果表明:添加TiN的试样的抗渣性明显好于无添加剂的试样.TiN提高镁碳砖抗渣侵蚀性的主要原因是:反应层中TiN的氧化产物TiO2与渣中的CaO反应生成熔点1970 ℃的CaTiO3;脱碳层中TiN氧化后形成的TiO2与C、CaO、MgO反应生成CaTiO3、2MgO·TiO2、TiC、Ti(C,N)固溶体等高熔点矿物相,增加了渣的粘度,减轻了渣的渗透,从而提高了镁碳砖的抗渣侵蚀性.     

复合添加氮化钛和铝粉对镁碳砖高温性能的影响

首先研究了氮化钛(TiN)加入量(分别外加质量分数1%、2%和3%)对镁碳砖高温性能的影响,然后在确定其加入量的基础上研究了复合加入TiN和Al对镁碳砖高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等高温性能的影响,并分析了渣蚀后试样的化学组成及物相变化。结果表明:镁碳砖中外加TiN的质量分数以不超过2%为宜;TiN和Al复合加入到镁碳砖中,可使镁碳砖的高温抗折强度、防氧化效果和抗渣侵蚀性等高温性能均有很大提高,且以复合外加2%质量分数TiN和1%质量分数Al的镁碳砖试样综合高温性能最佳。     

添加硼镁矿对镁碳砖高温性能的影响

为研究采用较廉价的天然低品位硼镁矿(高镁低硼)代替价格昂贵的含硼防氧化剂(如B4C、Ca B6、Zr B2等)在镁碳砖中使用的可行性,在以50%(w)的3~1 mm电熔镁砂、20%(w)的≤1 mm电熔镁砂、17%(w)的≤0.088 mm的电熔镁砂、10%(w)的鳞片石墨、3%(w)的酚醛树脂以及外加1%(w)沥青制备的镁碳砖基础上,以Al粉、Ca B6粉和经650℃煅烧的硼镁矿粉为添加剂,分别研究了单独添加3%(w)硼镁矿粉或Al粉或Ca B6粉以及复合添加3%(w)的硼镁矿粉+Al粉或Ca B6粉+Al粉时,对镁碳砖抗氧化性、高温抗折强度和抗渣侵蚀性的影响。结果表明:用硼镁矿替代Ca B6并与Al粉复合加入镁碳砖中,可以获得良好的高温使用性能,当2%(w)硼镁矿与1%(w)Al粉复合添加时,试样的综合高温性能最佳。     

镁碳砖在接触LF炉炉渣以后的抗氧化行为的研究

本文主要针对酒钢二炼钢LF炉渣线用镁碳砖,运用热力学、XRD、SEM等方法研究了镁碳砖在接触熔渣以后的抗氧化行为.结果表明,采用Al和Si复合金属粉作抗氧化剂,能有效的阻止镁碳砖中MgO和C的氧化,Al和Si首先和O2、CO2反应,其次氧化剂和熔渣反应生成MgO·Al2O3和SiO2,阻止、减弱了熔渣对砖的侵蚀;脱碳层的形成及高碱度渣的作用,使得MgO不易与C和熔渣反应,有利于镁碳砖抗熔渣侵蚀性能的提高.     

Carbores P加入量对镁碳砖性能的影响

为了进一步提高镁碳砖的使用性能,在镁碳砖配料中添加质量分数分别为0、0. 5%、1%、1. 5%、2%和2. 5%的Carbores P,经配料、混练、困料后,用630 t电动螺旋压力机压制成200 mm×150 mm×100 mm的样块,于220℃保温16 h固化后,切割成40 mm×40 mm×160 mm和50 mm×50 mm×50 mm试样,分别在1 000和1 500℃埋焦炭热处理3 h,然后检测固化及埋炭热处理后试样的显气孔率和常温耐压强度,以及固化后试样的高温抗折强度和抗氧化性,并由此优选出最佳Carbores P添加量的镁碳砖在某钢厂100 t钢包渣线部位进行了现场使用试验。结果表明:Carbores P加入量对固化试样的显气孔率和常温耐压强度影响不大,高温抗折强度随Carbores P加入量的增加而增大;对埋炭处理试样,添加0. 5%(w) Carbores P的试样显气孔率最低,常温耐压强度最大,抗氧化性最好。添加0. 5%(w) Carbores P的镁碳砖应用在某钢厂100 t钢包渣线部位,侵蚀速率为每炉2. 11 mm,与未添加Carbores P的镁碳砖相比,抗侵蚀性提高了10%。     

添加物对低碳镁碳砖抗水化性能的影响

为了避免金属Al粉在高温下与C、N2的反应产物AlN和Al4C3的水化导致砖的开裂,研究了外加单质Si粉1%(w)和含铁物质分别为0.5%、1%、1.5%、2%(w)时对低碳镁碳砖抗水化性能的影响,并采用XRD及扫描电镜进行了研究。结果表明:分别添加Si粉和含铁物质时,均能促使试样致密化,有效地提高试样的抗水化性能,其中以外加1%(w)含铁物质的试样水化质量增加率最低,抗水化性能最好;当Si粉和含铁物质复合添加时,可更显著地降低试样的水化质量增加率,试样抗水化性能更优异。     

不同Al2O3含量的镁铝尖晶石抗钢包渣侵蚀性研究

分别以四种不同Al2O3含量的镁铝尖晶石粉S67、S70、S78、S90为原料,纸浆废液为结合剂,混匀后压制成型,经烘干和1 600℃3 h热处理后,进行1 600℃保温3 h的抗钢包渣侵蚀试验,并对侵蚀后的四种尖晶石试样进行显微结构分析,以比较其抗钢包渣侵蚀性能的差异。结果表明:随着尖晶石原料中Al2O3含量的增加,抗渣侵蚀性能逐渐减弱,抗渣渗透性逐渐增强,但Al2O3质量分数增加到约90%(即S90)时其抗渗透反而有所减弱。SEM分析显示:在尖晶石受渣侵蚀过程中生成的MgO-FeOx固溶体和(Mg,Mn,Fe)(Fe,Al)2O4复合尖晶石,能起到抑制渣侵蚀和渗透的作用;而渗透层中游离的Al2O3与渣中CaO反应生成高熔点的CA6和CA2相,并以网络结构贯穿于尖晶石中间,有利于阻止渣的进一步渗透。综合考虑抗侵蚀性能和渗透性能认为,尖晶石原料S78抵抗钢包渣侵蚀能力较强。     

SiC结合刚玉材料的抗高炉渣侵蚀性

采用电熔刚玉、Si粉和SiC粉为原料,用酚醛树脂做结合剂,混练成型后于1 450℃埋炭烧成,采用静态坩埚抗渣试验研究了烧后试样对碱度为1.1的高炉渣在1 500℃的抗渣侵蚀性。结果表明:Si与C、CO在高温下原位反应生成纤维状SiC,形成原位SiC结合刚玉材料,该材料具有良好的抗侵蚀性能,渣蚀厚度都在2.6mm以下,其中,加入8%(w)Si粉和5%(w)SiC粉的试样抗渣侵蚀性最好。通过对抗侵蚀后试样的侵蚀层、渗透层和未变层的相组成和显微结构的分析认为:(1)这种复合材料抗渣侵蚀性能良好的主要原因是熔渣难润湿的SiC自身抗渣侵蚀性较好,且原位生成的纤维状SiC穿插在刚玉骨架结构的空隙中,阻挡了熔渣的侵蚀和渗透;(2)熔渣侵蚀材料的过程是SiC先被氧化,然后其氧化产物SiO2与熔渣中的CaO和SiO2以及材料基质中的A l2O3反应生成钙长石低熔相。     

复合添加剂对RH炉浸渍管用MgO-MgO·Al2O3砖性能的影响

为了提高RH炉浸渍管用MgO-MgO·Al2O3砖性能,以电熔镁砂、烧结镁铝尖晶石、板状刚玉为基础原料,添加不同含量的TiO2和ZrO2复合添加剂来制备MgO-MgO·Al2O3材料.研究了添加剂对材料体积密度、显气孔率、抗热震性、高温抗折强度和抗RH精炼渣侵蚀和渗透性的影响.结果表明:引入复合添加剂能促进MgO-MgO·Al2O3材料的烧结,提高材料的体积密度、高温抗折强度、抗热震性、抗渣侵蚀和渗透性,加入2％的TiO2和1％ ZrO2时烧结性能最好,加入1％的TiO2和2％ ZrO2时抗热震性最佳,加入2％的TiO2和2％ZrO2时高温抗折强度最大,抗渣侵蚀性和渗透性最好.     

酚醛树脂-CarboresP结合镁碳材料的性能与应用

研究了环境友好型含碳材料CarboresP在镁碳砖中的应用。采用MT14A镁碳砖生产工艺,改变CarboresP的加入量,对试样180℃处理后的体积密度、高温抗折强度(1400℃),以及1000℃埋炭处理后的显气孔率、耐压强度等指标进行了研究和对比,确定镁碳砖中合适的CarboresP添加量为1%,并且可适量降低金属防氧化剂的加入量;分析了酚醛树脂-CarboresP结合炭的显微结构,表明其为均质炭和非均质石墨化炭的混合结构,这将有助于改善炭化结构的抗氧化性能;采用尖劈试验绘制镁碳砖试样的应力-应变曲线,表明添加CarboresP的镁碳砖的特征长度LCH值得到明显提高,说明它具有很好的韧性和吸收应力的能力;与传统工艺生产的MT14A镁碳砖相比较,采用酚醛树脂-CarboresP“软性结合”工艺生产的MT14A镁碳砖,成型性能及热处理后各项性能指标均得到改善,在国内某40tLF-VD精炼钢包渣线上进行现场使用证明,平均使用寿命比现用渣线镁碳砖提高18.4%。     

耐高温尼龙聚邻苯二甲酰胺的研究进展

综述了聚邻苯二甲酰胺(PPA)的特性和应用,对部分PPA新品种制备方法及表征测试作了介绍,还介绍了PPA在耐热性、吸水性、尺寸稳定性、耐焊锡性等方面的研究进展。     

Improving the bending and corrosion resistance of an enamel by the addition of β-Si3N4 whiskers

Enamel–metal composite materials with high strength and corrosion resistance are often used for fabricating enameled pressure vessels for pharmaceutical and chemical production. However, the low bending resistance of the enamel can result in the cracking and delamination of the enamel layer, leading to the loss of corrosion resistance of the enameled pressure vessel, which can result in accidents. Here, based on the goal of increasing the bending resistance of the enamel to prolong its service life, the effect of β-Si₃N₄ whiskers on the mechanical properties of enamel was studied by three-point bending tests. The effect of β-Si₃N₄ whiskers on the acid and alkali corrosion resistance of enamel was studied using aqueous H₂SO₄ and NaOH solutions, respectively. A sudden change in the force of an enameled sample under the three-point bending test was used to evaluate the bending resistance of the enamel–metal samples, and can also be used to evaluate the mechanical properties of other comparable materials. With the addition of 0.5 wt% β-Si₃N₄ whiskers, the bending resistance was significantly improved, along with the acid and alkali corrosion resistance. These findings are expected to provide guidance for the design and production of enamel-metal vessels with improved performance that can significantly lengthen the service life of enameled pressure vessels and reduce the occurrence of accidents.     

Effect of partial substitution of alumina–chromium slag for Al2O3 on microstructures and properties of Al2O3–SiC–C trough castables

Alumina–chromium slag (ACS), a cheap and abundant refractory raw material comprising aluminum–chromium oxides and β-Al₂O₃, is a byproduct of ferrochrome smelting. For this reason, we investigated the relationships between composition and mechanical properties, abrasion resistance, oxidation resistance, and resistance to iron slag erosion for Al₂O₃–SiC–C trough castables in which ACS was substituted for alumina. Due to the presence of β-Al₂O₃ in ACS, the aluminum-chromium slag reacted with SiO₂ to form a low-melting phase of albite and promoted the formation of mullite, which filled the pores at high temperatures and reduced the porosity, thereby promoting densification and strengthening of the sample. The cold mechanical properties of the sample and the normal temperature wear resistance were enhanced, but the high-temperature mechanical properties and the resistance to iron slag corrosion of the sample were impaired. According to the results of the anti-oxidation experiment, the presence of β-Al₂O₃ in the ACS reduced the porosity and made the sample more dense, which remarkably improved oxidation resistance of the sample. For industrial production requirements, ACS substitution should not exceed 48?wt% due to of thermomechanical properties and anti-slag corrosion performance in Al₂O₃–SiC–C trough castables.     

Enhancement of thermal shock and slag corrosion resistance of MgO–ZrO2 ceramics by doping CeO2

The purpose of this paper was to develop ceramics materials with high thermal shock resistance and corrosion resistance for preparing gas blowing components. In this paper, MgO-rich MgO–ZrO₂ ceramics were obtained by using MgO powder and ZrO₂ powder as starting materials and CeO₂ as an additive. Changes in the properties in terms of thermal shock resistance, mechanical properties, and slag corrosion-resistance with chemical compositions were examined correlated to microstructure and phase changes. Especially, the effect of doping CeO₂ on phase transition of zirconia in MgO-rich system was discussed. The results showed that doping amount of CeO₂ significantly improved properties of MgO–ZrO₂ ceramics. Especially when doping amount of CeO₂ was 2 wt%, residual strength ratio was enhanced over 100% after thermal shock testing. In samples doped with CeO₂, ZrO₂ was stable in cubic or tetragonal form due to complete solution of CeO₂, which was important reason for the improvement of various properties of MgO–ZrO₂ ceramics.     

氧化镁-尖晶石浇注料的组成与性能的关系

以中档烧结镁砂、矾土基尖晶石和电熔白刚玉为主要原料,制备了不同基质组成的试样,并研究了浇注料的流动性、强度、永久线变化率、抗渣性和抗热震性。结果表明：基质的组成（特别是Ａｌ２Ｏ３／ＭｇＯ比）对浇注料的抗渣性、线变化率、抗剥落性和热震稳定性有显著影响,通过调整Ａｌ２Ｏ３／ＭｇＯ比可制得综合性能优良的氧化镁－尖晶石浇注料     

钢骨架塑料复合管的性能和应用

对钢骨架塑料复合管与其他管道的性能进行了比较,对比结果证明:钢骨架塑料复合管具有耐压、耐磨、耐腐蚀、抗蠕变、安装方便以及较高的性价比等特点。     

硅树脂及其涂料的研究新进展

综述了近十年来国内外耐热、耐腐蚀、耐候性硅树脂、改性硅树脂及其涂料的研究新进展；指出了硅树脂及其涂料的发展趋势。     

改善NR耐老化耐屈挠特性的研究概况

介绍了影响天然橡胶(NR)耐老化、耐屈挠特性的几个因素,分别综述了NR与BIIR,CIIR,BR,SBR,EPDM等胶料配合后的作用,以及防老剂、填料及其他因素对提高NR耐老化、耐屈挠特性的影响,总结了提高NR耐老化、耐屈挠特性的主要途径和方法及其相关方向的研究进展。     

类金刚石薄膜对Low-E膜系的保护作用分析

采用射频等离子体增强化学气相沉积法(RF-PECVD),在Low-E玻璃表面沉积类金刚石(DLC)薄膜作为保护层,通过耐洗刷试验和耐酸腐蚀试验研究了DLC薄膜对Low-E膜系的保护作用;同时对镀DLC薄膜的Low-E玻璃进行热处理,研究热处理后Low-E玻璃膜层结构、低辐射性能和光学性能的变化;然后通过摩擦磨损实验对镀DLC膜提高Low-E玻璃耐洗刷的原因进行分析。结果表明:DLC膜能够有效提高Low-E玻璃耐洗刷性和耐酸腐蚀性;并且DLC膜可以通过热处理去除,且热处理后的Low-E低辐射性能和光学性能未受到影响;一定厚度DLC膜能够有效降低Low-E玻璃摩擦系数,是提高Low-E玻璃耐磨性的主要原因。     

阻燃耐寒输送带的开发研制

介绍了阻燃耐寒输送带复盖胶料配方的设计和加工工艺，产品具有良好的阻燃性能，又有优异的耐寒性能，解决了北方冬季胶带变硬，打滑、龟裂甚至断带等事故发生，满足了我国北方寒冷地区矿山大运量，高速度输送固体物料的需要，填补了国内空白。