SiO2微粉加入量对ρ-Al2O3结合刚玉质浇注料性能的影响

为了研究SiO2微粉添加量对ρ-Al2O3结合刚玉质浇注料抗爆裂性能的影响,以电熔白刚玉、ρ-Al2O3、活性α-Al2 O3微粉等为主要原料,分别添加质量分数为0、1％、2％、3％、4％、5％和6％的SiO2微粉代替基质中的电熔白刚玉细粉,振动浇注成型后,分别检测其常温力学性能、透气度、孔径分布和抗爆裂温度.结果表明...     

ρ-Al2O3加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以烧结莫来石(w(Al2O3)>45%)、电熔莫来石(w(Al2O3)>70%)、刚玉(w(Al2O3)>99%)、α-Al2O3微粉(w(Al2O3)>99.5%)、SiO2微粉(w(SiO2)>92%)、ρ-Al2O3微粉(w(Al2O3)>83.0%)等为主要原料,制备了莫来石-刚玉浇注料试样,经110℃24 h、1 000℃3 h和1 400℃3 h处理,研究了ρ-Al2O3加入量(w)分别为1%、2%、3%、4%和5%对莫来石-刚玉浇注料性能的影响。结果表明:随着ρ-Al2O3加入量的增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度下降,显气孔率增大,抗热震性和抗渣性逐渐变好。110℃24 h处理后强度逐渐增大;1 000℃和1 400℃处理后强度和永久线变化率则是先增加后减小,当ρ-Al2O3加入量为2%时达最大;试样的高温抗折强度先增加后减小,以ρ-Al2O3加入量为3%时最大。     

SiO2微粉和Al2O3微粉加入量对莫来石-刚玉浇注料性能的影响

以莫来石M45(10～5mm,5～3mm)、电熔莫来石(3～1mm,≤1mm)作骨料,刚玉粉(≤0.074mm)、电熔莫来石粉(≤0.074mm)、纯铝酸钙水泥、Al2O3微粉(d50=2.11μm)和SiO2微粉(d50=1.07μm)作基质,制备了脱硫枪用莫来石-刚玉浇注料,并分别研究了SiO2微粉加入量(分别为2%、3%、4%、5%)和Al2O3微粉加入量(分别为2%、4%、6%)对浇注料体积密度、显气孔率、强度、烧后永久线变化率、抗热震性和抗渣性的影响。结果表明:仅加入SiO2微粉时,随着其加入量在2%～5%范围内增加,莫来石-刚玉浇注料的体积密度提高,显气孔率降低,强度增加,抗渣性变好,但抗热震性变差;在加入3%SiO2微粉的基础上再加入2%～6%的Al2O3微粉时,浇注料的各项性能随Al2O3微粉增加没有明显改善,但均比仅加入3%SiO2微粉时有明显改善。     

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.     

α-Al2O3微粉对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以优质白刚玉、高纯富铝尖晶石和α-Al2O3微粉(d50为4.596μm和2.148μm)为主要原料制备了刚玉-尖晶石浇注料,研究了α-Al2O3微粉加入量(质量分数分别为8%、12%和16%)对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明:1)随α-Al2O3微粉加入量增加,浇注料基质的流动性能提高;α-Al2O3微粉粒度较细时基质的流动性较好,而α-Al2O3微粉较粗时基质的流动性变差。2)增加α-Al2O3微粉加入量,刚玉-尖晶石浇注料的密度增加,强度明显提高,抗渣侵蚀性和抗渣渗透性明显改善,但α-Al2O3微粉加入过多时其抗热震性变差。α-Al2O3微粉的合适加入量为12%。3)与钢包渣相比,LF渣对刚玉-尖晶石浇注料的侵蚀性较大。4)采用优质电熔白刚玉、电熔尖晶石和α-Al2O3微粉,能够生产出性能优良的刚玉-尖晶石浇注料。     

H2O2加入量对ρ-Al2O3结合刚玉浇注料抗爆裂性能的影响

为了提高ρ-Al₂O₃结合刚玉浇注料的抗爆裂性能,在其中分别外加0、0.025%、0.050%、0.075%、0.100%、0.125%（w）的防爆剂H₂O₂,经混练、浇注成型后,一部分在室温下养护12 h后脱模,然后分别在450、500、550、600、650、700、750、800℃下进行抗爆裂试验;另一部分经养护、干燥、烧成后,检测其致密度、常温力学性能、透气度、孔径分布。结果表明：1)随着H₂O₂加入量的增大,浇注料的抗爆裂性能逐渐增强,平均孔径逐渐增大,致密度和强度逐渐减小。2)综合考虑,H₂O₂的适宜加入量应控制在0.075%（w）以内。     

结合剂对刚玉-MgO浇注料性能的影响

以致密电熔刚玉、电熔镁砂为主要原料,选用铝酸钙水泥、硅微粉和ρ-Al2O3微粉为主要结合剂,采用电熔刚玉为骨料,固定骨料:基质=70:30(质量比),基质组成中固定电熔镁砂细粉、α-氧化铝微粉加入量均为6%不变,改变致密电熔刚玉细粉、铝酸钙水泥、硅微粉和ρ-Al2O3微粉的加入量,配制成3种结合系统的刚玉-MgO浇注料。铝酸钙水泥-硅微粉结合系统中硅微粉加入量固定为1%,铝酸钙水泥加入范围为0~15%;硅微粉结合系统中硅微粉的加入范围为0.3%~2.5%;ρ-Al2O3微粉-硅微粉结合系统中硅微粉加入量固定为0.3%,ρ-Al2O3微粉的加入范围为1%~10%。检测1000℃3h、1350℃3h、1600℃3h处理后试样的冷态耐压强度、体积密度、显气孔率、加热永久线变化率等物理指标和抗渣侵蚀和渗透性能,研究3种结合系统对刚玉-MgO浇注料的物理性能和抗渣性能的影响。试验结果表明:合理控制基质中结合剂的加入量可以获得综合物理性能优良的无水泥刚玉-MgO浇注料;硅微粉和ρ-Al2O3微粉-硅微粉结合刚玉-MgO浇注料的抗渣性能优于铝酸钙水泥-硅微粉结合刚玉-MgO浇注料。     

α-Al2O3微粉加入量对刚玉干式捣打料性能的影响

为了提高感应炉用刚玉炉衬的服役寿命,以棕刚玉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉为原料制备了刚玉干式捣打料,并研究了α-Al2O3微粉加入量(其质量分数为0、1%、2%和3%)对刚玉干式捣打料性能的影响。研究结果表明:经1 600℃热处理后,随着α-Al2O3微粉的增多,刚玉干式捣打料的加热永久线变化呈先减小后增大趋势,体积密度增大,显气孔率相应减小,耐压强度先减小再增大;α-Al2O3微粉加入量为2%(w)时试样的加热永久线变化相对较小,耐压强度减小到22.8 MPa。XRD和SEM分析表明:经1 600℃3 h烧后捣打料中的α-Al2O3微粉反应生成了粒状镁铝尖晶石,晶粒尺寸较小,且分布均匀,有助于捣打料致密度的提高。     

α-Al_2O_3微粉和SiO_2微粉复合引入对红柱石质自流浇注料性能的影响

采用特级高铝矾土熟料、红柱石、SiO2微粉及α-Al2O3微粉为主要原料,以Secar71水泥为结合剂,固定骨料与细粉质量比为65:35,且固定粉料中SiO2微粉与α-Al2O3微粉的总加入量(w)为8%,研究了仅改变两种微粉的加入比例(α-Al2O3微粉的加入量(w)分别为8%、6%、4%、2%、0,SiO2微粉相应为0、2%、4%、6%、8%)对试样的流动性、高温强度、物相组成和显微结构的影响。结果表明:当α-Al2O3微粉、SiO2微粉加入量(w)各为4%时,其流动性最佳,此时体系在高温下生成了大量的一次莫来石相,针状莫来石晶体穿插在刚玉骨架之间,使材料的常温抗折强度以及抗热震性最优。     

SiO_2微粉对水泥结合刚玉质浇注料中低温化学键变化的影响

以电熔棕刚玉(8~5、5~3、3~1 mm)和电熔白刚玉(≤1、≤0.045 mm)为主要原料,添加α-Al2O3微粉和SiO2微粉制备铝酸钙水泥结合刚玉质浇注料,研究了经110、800和1 000℃热处理后含5%(w)Si O2微粉和不含SiO2微粉浇注料基质中化学键变化与浇注料强度的关系。采用XPS和FTIR研究Si O2微粉与水泥水化产物经110℃烘干和800℃热处理后的化学键变化。结果表明,经110和800℃热处理后,SiO2微粉和水泥水化物之间形成了Si—O—Al结合键。因此,在110~800℃,含Si O2微粉的铝酸钙水泥结合浇注料的强度较高的原因是Si O2微粉与水泥水化物之间形成了Si—O—Al化学键。     

分散剂对无SiO_2微粉刚玉质浇注料性能的影响

为了优化刚玉质浇注料的性能,在以纯铝酸盐水泥结合的刚玉质浇注料中加入不同分散剂,系统研究了不同分散剂对浇注料基质浆体动电特性、流变特性以及对浇注料常规物理性能的影响。结果表明,加入4种分散剂的基质浆体的Zeta电位绝对值均较低,且加入高分子聚合物型分散剂浆体的Zeta电位绝对值比加入聚电解质型分散剂浆体的更低;4种分散剂均能显著降低基质浆体的表观黏度,其最佳加入量分别为0.2%、0.7%、0.6%和0.7%;加入分散剂FS10的刚玉质浇注料的需水量最低,且试样的各项物理性能都较优。     

不同微粉对刚玉质浇注料性能的影响研究

在刚玉质低水泥浇注料中分别引入SiO2微粉和Al2O3/SiO2凝胶粉,研究了试样经烘烤(110 ℃×24 h)和烧成(分别为1100 ℃×3 h和1500 ℃×3 h)后的气孔率、体积密度、线变化率、抗折强度及耐压强度等物理性能.研究结果表明:在刚玉质低水泥浇注料中加入Al2O3/SiO2凝胶粉和SiO2微粉均能有效地降低气孔率,提高其体积密度和强度;但微粉的引入使试样的线变化率增大,且随着热处理温度的提高,影响更加显著.微粉的引入可以有效地改善浇注料中物料的填充行为及烧结行为,从而提高浇注料的密度与强度;在浇注料中加入6wt%的SiO2微粉或6wt%的Al2O3/SiO2凝胶粉可使浇注料获得较好的综合物理性能.     

eρ-Al2O3和铝酸盐水泥对磷酸铝结合高铝浇注料性能的影响

以优质高铝矾土或板状刚玉、烧结α-Al2O3微粉为主要原料,采用磷酸铝和ρ-Al2O3为固化剂,研究铝酸盐水泥和ρ-Al2O3对磷酸盐结合高铝质浇注料性能的影响。结果表明,单独采用ρ-Al2O3为固化剂其硬化效果差,且随ρ-Al2O3加入量的增大,施工性能降低;单独采用铝酸盐水泥不利于浇注料的高温性能;而采用ρ-Al2O3和铝酸盐水泥复合固化硬化效果好,且浇注料综合性能比单独使用ρ-Al2O3或铝酸盐水泥均有显著提高。     

α-Al2O3微粉和水泥对刚玉质自流浇注料性能的影响

研究了α-Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥的加入量对刚玉质自流浇注料性能的影响.结果表明α-Al2O3微粉和水泥的加入量分别为6%和4%(质量分数,下同)时,基质料泥浆具有较低的粘度,可获得低加水量(4.5%)、高流动度(105%)、性能良好的刚玉质自流浇注料.     

Al2O3微粉和SiO2微粉对刚玉-莫来石材料性能的影响

在板状刚玉细粉中添加粘土或Al2O3微粉和不同种类的SiO2微粉制成刚玉-莫来石试样,分别于1200℃、1400℃和1600℃保温5 h烧成后,测定试样的体积密度、显气孔率和烧后线收缩率,利用XRD分析了试样在不同温度段的莫来石生成量,研究了添加Al2O3微粉和不同种类的SiO2微粉对材料的烧结性能和莫来石化的影响,并利用SEM观察了试样的显微结构.结果表明(1)加入Al2O3微粉和SiO2微粉均有利于材料的烧结;加入SiO2微粉的纯度和晶形不同,对试样莫来石化的影响也不同,无定形态SiO2微粉(即硅灰)的纯度越高,试样的莫来石生成量也越高.(2)加粘土的试样,其显微结构中柱状莫来石的晶体特征比较明显;而加入SiO2微粉的试样,其莫来石晶体和刚玉晶体相互交错,晶粒较小.     

SiO_2微粉对Al_2O_3-ZrO_2-C材料力学性能的影响

在复合引入不同比例A l粉、Si粉(A l粉、Si粉的组合分别为2%(w)A l+3%(w)Si,3%(w)A l+2%(w)Si,4%(w)A l+1%(w)Si)的A l2O3-ZrO2-C材料中进一步外加质量分数分别为0、1%、2%的SiO2微粉,经配料、混练、成型、烘干后,在埋炭(煤焦炭)气氛中分别于800、1 000、1 200、1 300和1 400℃保温3 h煅烧,然后对烧后试样进行三点弯曲试验,并测定烧后试样的平均孔径,分析烧后试样的显微结构。结果表明:1)对于含不同比例A l粉和Si粉的A l2O3-ZrO2-C材料,SiO2微粉的引入使其经1 200℃或更高温度煅烧后的抗折强度、弹性模量和韧性提高,平均孔径减小;2)显微结构分析发现,含有SiO2微粉的试样中,A lN和(或)SiC晶须发育良好并且分布均匀,孔径细小,从而优化了材料力学性能。     

α-Al2O3含量对刚玉-莫来石材料物理性能的影响

以电熔莫来石、板状刚玉为骨料,加入不同量α-Al2O3细粉,在1600℃保温3 h烧成。检测了试样的体积密度、显气孔率、抗折强度、抗热震性,并结合X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和EDAX分析了试样的显微结构。结果表明,试样在经过1600℃烧成后,随着α-Al2O3微粉含量的提高,试样体积密度和高温抗折强度呈先升高后降低的趋势,耐压强度逐渐降低;α-Al2O3微粉含量为8%的刚玉-莫来石材料,经1600℃烧成后α-Al2O3颗粒长大,分布均匀,结合紧密,形成连续的交错网络骨架结构,具有较好的物理性能。     

不同来源α-Al2O3微粉对铝矾土质低水泥浇注料性能影响

探讨了将市售4种不同来源α-Al2O3微粉分别引入到铝矾土质低水泥浇注料中,4种α-Al2O3微粉分别命名为国产A、国产B、进口A、进口B。实验结果表明,进口A铝微粉由于具有双峰分布,且颗粒较细,因而其填充性较好,同时有助于体系内烧结;含有进口A铝微粉试样各项性能最好;国产B铝微粉由于粒度分布较宽,且颗粒较大,含有这种铝微粉的试样各项性能最差;国产A铝微粉颗粒分布也较窄,各项性能指标仅次于含有进口A铝微粉。