铝酸钙水泥对刚玉基浇注料性能的影响

以电熔白刚玉颗粒及细粉为主要原料,α-Al2O3微粉、铝酸钙水泥以及Alphabond300为结合系统,研究了铝酸钙水泥加入量(质量分数分别为0、0.75%、2.25%和3.75%)对刚玉基浇注料性能的影响。结果表明:1)水泥的加入使浇注料基质的粘度增大,浇注料的流动性降低。2)随着水泥加入量的增加,110℃以及800℃处理后的冷、热态抗折强度均逐渐提高;1 100℃、1 400℃和1 600℃烧后的冷、热态强度均先降低后升高,其中水泥加入量(质量分数,下同)为0.75%时值最小。3)随着水泥含量的增加,浇注料抗热震性提高。4)少量水泥的加入使浇注料的抗渣性能降低,进一步增加水泥加入量,浇注料的抗渣性能逐步改善;在本试验范围内,水泥加入量为3.75%的浇注料和不含水泥的浇注料抗渣性能基本相当。     

纯铝酸钙水泥对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉为骨料,电熔白刚玉、电熔尖晶石、Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥(Secar71)为基质,研究了纯铝酸钙水泥加入量对刚玉-尖晶石浇注料常温性能、高温强度和抗热震性能的影响.用X射线衍射仪分析了材料的物相组成.结果表明: 随纯铝酸钙水泥加入的增加,烧后试样的抗折强度先增加后降低.1600 ℃烧后试样的热态强度在600～1000 ℃时变化不大,1000 ℃后快速下降.随纯铝酸钙水泥含量的增加,热震后试样的残余抗折强度和残余抗折强度保持率增加,抗热震性有所改善;纯铝酸钙水泥对浇注料的性能有显著的影响,主要与水泥中的CaO与Al2O3之间的反应产物有关.     

水泥加入量对刚玉浇注料性能的影响

讨论了使用电熔白刚玉做骨、粉料,纯铝酸钙水泥作结合剂时,纯铝酸钙水泥加入量对制品性能的影响。结果表明,刚玉浇注料的重烧膨胀是由于刚玉与水泥发生反应生成了密度较低的CA6。     

矾土基电冶炼刚玉制Al_2O_3-C材料性能的研究

矾土基电冶炼刚玉是以矾土为原料通过电冶炼过程除去SiO2等杂质得到一种致密型刚玉。用它制得的Al2O3－C耐火材料具有较高的体积密度与常温耐压强度。较低的气孔率。这种Al2O3－C材料的抗碱侵蚀能力优于电熔白刚玉制得的铝炭材料，其原因可能与存在于矾土基电冶炼刚玉品界中的碳、氮化物有较强的抗碱性有关。     

骨料对Al_2O_3-尖晶石钢包浇注料性能的影响

研究了三种不同骨料对Al2O3-尖晶石钢包浇注料性能的影响。结果表明：用电冶矾土刚玉骨科制得的浇注料具有较好的流动性、高温烧结性和抗渣性,但热震稳定性比电熔白刚玉有所降低。这主要与电冶矾土刚玉的组成和显微结构有关。     

硅粉对硅溶胶结合Al_2O_3-SiC-C浇注料性能的影响

以特级矾土熟料(5~3、3~1 mm)、棕刚玉(≤1 mm)、SiC(≤1 mm)、球状沥青(1~0.5 mm)、电熔白刚玉(≤0.074 mm)、活性α-Al2O3微粉、SiO2微粉、硅粉(d50=20.81μm)为原料制备Al2O3-SiC-C浇注料,分别以质量分数为0、1%、2%、3%、4%、5%和6%的硅粉等量替代白刚玉粉,研究了硅粉对浇注料常温物理性能和抗氧化性能的影响,并采用Factsage、SEM和EPMA等手段对试样进行热力学分析和显微结构分析。结果表明:1)随着硅粉含量的增加,试样的显气孔率逐渐降低,体积密度先增大后减小,常温强度明显提高。2)硅粉可以提高浇注料的抗氧化性能,在硅粉加入量为4%(w)时,其抗氧化性能最好。3)抗氧化试验后,试样边缘部位原位反应生成的莫来石堵塞了气孔,使得试样边缘结构致密;试样过渡区域有少量的莫来石和SiO2生成,封闭了表面的气孔,进一步阻止了氧气的进入;试样中心区域有少量晶须状的SiC生成,填充在骨架结构中,起强化增韧的作用。     

铝酸钙水泥对硅酸铝质浇注料性能的影响

以山西矾土为主要原料,铝酸钙水泥为结合剂,三聚磷酸钠为减水剂.通过不同的水泥加入量(3%、5%、7%、9%、11%),在110℃×24 h、1 100℃×3 h和1 450℃×3 h烧成.性能检测表明:在水泥加入量为5%的时候,耐火浇注料的体积密度较高,耐压强度好,线变化率小,浇注料的各项性能达到最佳.     

采用无机-有机复合涂层改进含碳浇注料铝粉的抗水合性能

在60℃和100℃的水中放置36h,通过确定相和显微结构变化来研究未涂覆和涂覆无机-有机复合涂层的铝粉的水合性能,指明其抗水合性能得到显著改善。在空气气氛中于1250℃下放置1.5h,研究了与未涂覆和涂覆无机-有机复合涂层的铝粉共存的石墨的抗氧化性能。与有涂层的铝粉共存的石墨的氧化率相似于与无涂层的铝粉共存的石墨的氧化率,指明两种铝粉具有相似的抗氧化性。抗氧化性方面的极小变化以及抗水合性的显著改善,使得有涂层的铝粉作为潜在的抗氧化剂使用于含碳浇注料系统中。     

含有2CaO·Al_2O_3·SiO_2的高铝水泥的各种性状

本文详细叙述了增加浇注料中作结合剂的高铝水泥中SiO_2粉的含量,浇注料的物理性能的变化,并延长浇注料的可使用时间。     

粒度组成对铝镁浇注料基质性能的影响

以电熔白刚玉细粉(≤0.088mm和≤0.047mm)、活性α-Al2O3微粉(d50=2.4μm)、电熔镁砂细粉(≤0.088mm)、CA-80水泥和SiO2微粉作为铝镁浇注料的基质部分,三聚磷酸钠为外加剂,加水共混后,振动成型为25mm×25mm×125mm的试样。自然养护24h后脱模,分别经110℃24h、1400℃3h和1600℃3h热处理。采用跳桌法研究粒度组成对基质浆体流动性的影响,按国标测量烧后试样的线变化率、显气孔率、体积密度和常温强度,并借助XRD、SEM和压汞仪研究粒度组成对基质常温物理性能和处理温度对基质中微孔孔径的影响。结果表明:(1)粒度组成对基质浆体流动性有较大影响,适当降低≤0.088mm白刚玉细粉含量能提高浆体流动性;α-Al2O3微粉的加入量为7.8%时浆体流动性最好。(2)随较细白刚玉细粉(≤0.047mm)含量的增加,1600℃处理后试样的线收缩增大;随α-Al2O3微粉加入量的增加,试样线收缩增大,试样的强度先增大后减小。(3)处理温度从1400℃升至1600℃时,试样内微孔孔径由2μm增大至3.5μm左右。     

铝酸钙水泥对高铝质轻质隔热浇注料性能的影响

1 前言 以超轻氧化铝质骨料为主要骨料的高铝质轻质隔热浇注料,隔热性能良好,适用于由于受氢气侵蚀而对硅含量有严格要求的衬里部位.但是,随着水泥含量的改变,高铝质轻质隔热浇注料的性能也会发生相应的变化.本实验通过研究添加不同含量的铝酸钙水泥对高铝质轻质隔热浇注料性能的影响,找出高铝质轻质隔热浇注料随水泥含量不同的变化规律.     

二铝酸钙加入量对刚玉浇注料性能的影响

为了改善刚玉浇注料的性能,以白刚玉、二铝酸钙(CA₂)、活性α-Al₂O₃微粉和纯铝酸钙水泥为主要原料,制备了刚玉浇注料,研究了CA₂加入量(加入质量分数分别为0、20%、30%、40%)对刚玉浇注料性能的影响。结果表明：1)随着CA₂的增多,刚玉浇注料的体积密度大幅减小,110℃烘干和800℃热处理后的常温耐压强度明显改善,而1 200℃热处理后的常温耐压强度变化不明显;2)随着CA₂的增多,浇注料的平均热膨胀系数逐渐降低,热导率大幅降低,试样经800℃水冷热震后的抗折强度保持率大幅提升;3)CA₂的引入大幅提升了刚玉浇注料的透气性,且不影响刚玉浇注料的抗氢气还原性能。     

添加Al_2O_3-MA复合微粉对铝镁质浇注料性能的影响

为了探究Al_2O_3-MA复合微粉的加入对铝镁质浇注料性能的影响,对比加入不同量的(加入质量分数分别为2.5%和5%)Al_2O_3-MA复合微粉(Al_2O_3与MA的质量比为3 2,d50=2.49μm)的试样与不加复合微粉的参比试样在不同温度(1 150~1 450℃)热处理后的性能,并分析试样的物相组成和显微结构。结果表明:加入Al_2O_3-MA复合微粉有利于CA6的形成,降低了CA6的初始形成温度。从显微结构看,随着Al_2O_3-MA复合微粉加入量的增大,片状CA6的生长受到了限制。镁铝尖晶石(220)、(400)与(440)晶面衍射峰强度比值随试样处理温度的变化表明,Al_2O_3-MA复合微粉的加入能够促进尖晶石的反转。另外,Al_2O_3-MA复合微粉会导致试样加热永久线变化率和显气孔率增大,但烧后试样的强度呈现非单调变化。     

纳米CaCO_3对刚玉基浇注料强度及显微结构的影响

以电熔白刚玉颗粒及细粉、α-Al2O3微粉、水合氧化铝、纳米CaCO3或铝酸钙水泥为原料,研究了纳米CaCO3加入量对刚玉基浇注料矿相、强度和显微结构的影响,并与相同CaO含量的含铝酸钙水泥的浇注料进行了对比.结果表明:处理温度高于900℃时,含纳米CaCO3和含铝酸钙水泥的2种混合物的矿相相同,但新矿相的生成机理、形态及其分布状态不同;随处理温度的升高,水泥水化物脱水并且在其内部发生反应,生成铝酸钙系矿物,直到其自身Al2O3含量不足时(温度>1400℃后)才开始和周围的Al2O3反应,生成的CA6呈簇团状分布在浇注料中.纳米CaCO3在刚玉基浇注料中的变化过程为:800℃烧后纳米CaCO3分解成CaO,并与Al2O3反应生成无定形铝酸钙,产生原位结合;随温度升高,铝酸钙逐渐和更多的Al2O3反应,直到1600 ℃后完全生成板状CA6,并均匀分布在浇注料中.与铝酸钙水泥相比,由于纳米CaCO3粒度小,分散均匀度高且和Al2O3的反应机理不同,因而含纳米CaCO3的刚玉基浇注料具有较高的冷态和热态抗折强度,在800～1100℃之间更为显著.     

CaO含量对刚玉质浇注料性能与显微结构的影响

通过控制铝酸钙水泥加入量,研究了CaO含量分别为0、0.5%、1.3%、1.7%、2.5%、3%、3.5%、4.9%、5.6%和7.5%时对刚玉质浇注料烧结性能、抗热震性和显微结构的影响,同时借助XRD、SEM、EDS和高温热膨胀仪等手段对浇注料的物相变化、热膨胀系数和显微结构进行了分析和观察。结果表明:刚玉质浇注料中CaO含量显著影响着浇注料的烧结性能、抗热震性及其显微结构,当CaO含量低于2.5%时,随着CaO含量的增加,浇注料中片状CA6逐渐增多,并伴随着大量的体积膨胀,导致浇注料体积密度下降,显气孔率上升;当CaO含量超过2.5%时,随着CaO含量增加,浇注料中CA2相含量增加,CA6相含量逐渐减少,浇注料体积密度开始增加,显气孔率下降,线膨胀率减小,CaO含量高于5.6%的浇注料出现了收缩;刚玉质浇注料的抗热震性与显微结构密切相关,CaO含量为4.9%～7.5%的刚玉质浇注料具有很好的抗热震性,这是由于浇注料基质中粒状CA2与片状CA6相互穿插,刚玉骨料边缘片状CA6向基质中生长,强化了基质与骨料的结合,同时CA2相具有低膨胀性,导致浇注料具有较高的强度保持率和抗热震性。     

热处理温度对轻质浇注料性能的影响

以超轻氧化铝质骨料为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,研究了不同热处理温度对轻质浇注料性能的影响。结果表明,随着热处理温度的提高,轻质浇注料的体积密度呈现先减小后增大的趋势;在经过1000℃～1500℃热处理后,线收缩率呈现先减小后增大的变化规律。轻质浇注料的抗折强度和耐压强度随着热处理温度的提高呈现先减小后增大的趋势,热膨胀系数随着热处理温度的提高呈现先减小后增大又减小的变化规律。     

SiC数量对Al2O3-SiC—C系浇注料性能的影响

由于Al2O3-SiC—C系浇注料具有较高的抗馒蚀性、抗热震性、热导率及机械强度,因此它得到了广泛的应用。在本文的研究工作中选择了典型的Al2O3-SiC—C系浇注料,并研究了SiC数量对其性能的影响。研究结果表明,当SiC含量提高时,机械强度及抗侵蚀性下降,体积密度降低,开口气孔率增大。     

铝酸钙水泥结合莫来石-碳化硅浇注料的组成及性能

采用烧结莫来石、Secar71水泥及SiC为原料,制备了不同水泥和SiC含量的莫来石质浇注料,研究了浇注料的常温物理性能、热导率及热震稳定性,并借助XRD和EDS研究了材料的物相组成和显微结构.结果表明:随着水泥的加入,浇注料110℃ 24h显气孔率降低、抗折强度逐渐提高;1100℃ 3h和1400℃ 3h抗折强度呈现出先增大后逐渐减小的趋势,当水泥量为25%(质量分数,下同)时,浇注料的显气孔率最高,同时抗折强度达到最大值.随着水泥加入量的增多,浇注料的热震稳定性稍有降低,当水泥量超过25%后,浇注料的热震稳定性逐渐恢复;通过加入5%～10%的SiC,浇注料的热震稳定性明显改善.浇注料的性能同其物相组成及显微结构相关.