减水剂对Al2O3-SiC-C质浇注料性能的影

研究四种减水剂（三聚磷酸钠STP、奈系减水剂FDN、德国进口FS20和改性高效减水剂CT-200）对Al2O3-SiC-C质浇注料基本性能包括流动性、强度及抗氧化性能的影响。结果表明：采用改性高效减水剂CT-200作为Al2O3-SiC-C质浇注料减水剂时材料的综合性能最佳。     

自洁净Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料的研究与应用

对高炉出铁沟用自洁净Al_2O_3-SiC-C质浇注料的性能、显微结构进行了研究,探讨了自洁净结合剂加入量与性能的关系,认为其加入量利于提高浇注料的抗压强度,对体积密度和气孔率影响较小,使得材料更合适不同的工艺条件下使用。     

Al2O3-SiC-C系低水泥耐火浇注料的研制

探讨了高炉铁沟及渣沟内衬用耐火浇注料的问题。研制出牌号为LC及ULC的耐火浇注料，此类浇注料能够满足现代工艺要求并达到环保标准。从环保角度而言，可供选择并用于取代煤焦油沥青的原料为煤焦油。证明可以采用合SiC的再生料(烧成陶瓷用的合SiC的匣钵)作为高炉铁沟及渣沟浇注料(牌号为LC)的一种组份，而且不会使其性能指标下降。     

改性石墨对Al2O3-SiC-C质浇注料性能的影响

以传统Al2O3-SiC-C质浇注料的基本配方为基础,制备成沥青质量分数为2%的Al2O3-SiC-C质浇注料和改性石墨质量分数分别为2%、4%和6%的Al2O3-SiC-C质浇注料,对比研究了这几种浇注料的流动性及经110℃、1 100℃和1 500℃处理后浇注体的体积密度、体积稳定性、强度、抗氧化性和抗渣性。结果表明:随着碳源由沥青改为改性石墨以及随着改性石墨加入量的增多,浇注料的需水量增多;不同温度处理后浇注体的体积密度均先增后降;烘干后强度降低较多,烧后强度变化相对较小;抗氧化性差别不大;高温抗折强度明显提高;添加改性石墨的浇注料比添加等量沥青的抗渣性差,但随着改性石墨加入量的逐渐增多,其抗渣性又有所提高。     

Al2O3-SiC-C质热态湿式喷射浇注料的研究

以氧化铝微粉(为5.3 μm和1.4 μm两种粒度)、硅灰、碳化硅、沥青、硅粉、铝酸钙水泥和致密刚玉颗粒为原料,研究了防爆纤维和沥青加入量以及微粉、铝酸钙水泥和镁盐促凝剂加入量对热态施工的Al2O3-SiC-C质湿式喷射浇注料抗爆裂性能的影响;同时在致密刚玉骨料和碳化硅含量不变的情况下,分别改变沥青、水泥、硅粉的含量和两种粒度氧化铝微粉的质量比,研究了它们对浇注料粘结强度的影响.结果表明当两种粒度氧化铝微粉的质量比为11时,对湿式喷射浇注料的减水、抗爆裂和抗剥落的作用效果较好;沥青和水泥对湿式喷射浇注料在喷补面的附着结合起到重要作用,当铝酸钙水泥含量为2.5%、沥青为2%时,粘结性能较好.研制的热态施工湿式喷射浇注料在4350 m3高炉主沟上的使用结果证明热态喷射施工没有出现明显的爆裂现象,喷射浇注料层在整个使用过程中都与原始层粘附牢固,喷射一次通铁量达到了3.06万t.     

硅微粉对Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响

1　实验实验用主要原料为电熔刚玉(w(Al2 O3 )≥98.5 % )、硅灰(w(SiO2 )≥92 .9% )、碳化硅(w(SiC)≥97.6 % )、沥青粉(w(C)≥4 9 .7% )和纯铝酸钙水泥等。按表1的配比配料,在混砂机内加水混合,用4 0mm×4 0mm×1 6 0mm模具振动成型;室温下养护2 4h后脱模,于1 1 0℃干燥2 4h ;再从每个配方的试样中取部分试样置于高温炉中,加热到1 4 5 0℃后保温3h ;测定各试样的显气孔率、体积密度、抗折强度和耐压强度。表1　试样的配比(w) %试　样0s 1s 2s 3s电熔刚玉73 71 70 68αAl2 O3粉5 5 5 5水泥5 5 5 5SiC 1 4 1 4 1 4 1 4沥青粉3 3 3 3硅灰…     

MgAlON对Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响

目前,在高炉出铁沟用耐火浇注料中,采用较多的是Al2O3-SiC-C质浇注料.MgAlON合成原料的研制和应用,是近年来广大研究者普遍关注的热点之一.为此,研究了在Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料中用MgAlON合成原料替代SiC和部分刚玉对浇注料性能的影响.     

尖晶石对Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响

以新型亚白刚玉(8~5 mm、5~3 mm、3~1 mm、≤1 mm、≤0.044 mm)、SiC(≤1 mm、≤0.088 mm)、尖晶石粉(≤0.044 mm)、SiO2微粉、α-Al2O3微粉、铝酸钙水泥、Si粉和球状沥青等为主要原料,在Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料的配料组成中分别加入质量分数为0、4%、7%、10%、13%的镁铝尖晶石粉,混练均匀后振动成型为40 mm×40 mm×160 mm的条状试样和50/20 mm×50/20mm的坩埚试样,经110℃24 h和1 450℃3 h热处理后测定试样的体积密度、显气孔率、常温抗折强度、常温耐压强度、烧后线变化率和抗渣性能,并且进行了XRD、SEM和EDS分析。结果表明:加入适量镁铝尖晶石粉后,由于改善了试样的成型密度,促进了试样的烧结,因而提高了试样的密度、强度、体积稳定性和抗渣性;但是,由于尖晶石和刚玉的热膨胀系数不同,加入过多的镁铝尖晶石粉会导致试样中产生过多的微裂纹,从而对试样的密度、强度、体积稳定性和抗渣性不利;本试验中,尖晶石粉的最佳加入量(质量分数)为10%;尖晶石加入量为10%的试样中有长度为30~80μm的SiC晶须生成,并且其颗粒与基质之间结合紧密。     

Al2O3-SiC-C质主铁沟浇注料的结合相研究

对高炉主出铁沟用Al2O3-SiC-C质浇注料的结合相变化进行了分析，其中涉及到溶胶结合、氮化硅铁为添加物形成的sialon结合、水泥形成的水硬性结合。溶胶结合强度主要来自于化学结合；而sialon结合、水泥结合的强度仍然来自少量水泥形成的水硬性凝固相的作用，因此对烘烤工艺、使用效果的影响不同。     

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。     

碳源对Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料性能影响的研究进展

本文综述了沥青、炭黑、焦炭和石墨等常规碳源,表面改性碳以及新型碳源对Al₂O₃-SiC-C质铁沟浇注料性能影响的研究概况。沥青在Al₂O₃-SiC-C质浇注料中发挥着重要作用,其加热软化后渗透或挥发、凝结到浇注料的缝隙或气孔中,可以增强颗粒之间的结合,改善高温下液相分布,避免过烧结,显著提高浇注料的抗渣性能。炭黑粒度细小,可充分填充空隙,降低烧后试样的气孔平均孔径,改善高温下抗侵蚀性。炭黑、焦炭和石墨等常规碳源适合作为附加碳源和沥青配合使用,达到互补的效果。表面改性碳中造粒石墨具有较好的应用效果,可大幅提高Al₂O₃-SiC-C质铁沟浇注料中鳞片石墨的引入量,显著提高抗渣性能。新型碳源中含碳树脂粉Carbores P配合沥青添加到Al₂O₃-SiC-C质铁沟浇注料中可有效提高铁沟服役寿命。     

冲天炉炉缸用Al2O3-SiC-C质捣打料的研制

研究了酚醛树脂对冲天炉炉缸用Al2O3-SiC-C质捣打料保存期和施工性能的影响,分析了SiC加入量对材料抗氧化性和抗侵蚀性的影响及作用机理.结果表明加入6%的热塑性酚醛树脂作为结合剂,加入3%的热固性酚醛树脂作为硬化剂时,可使材料同时具有良好的施工性能、烘烤强度和满意的保存期;SiC在高温下发生的氧化-还原反应的最终产物SiO2增加了材料表层的粘度,堵塞了材料表面的气孔,这是SiC能够提高材料抗氧化性和抗侵蚀性的主要原因.     

氮化硅铁在Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料中的防氧化行为

将Al2O3-SiC-C系铁沟浇注料及分别添加8%(质量分数)氮化硅、氮化硅铁的浇注料试样在空气中进行1500℃3 h热处理后,分别对氧化层进行形貌(SEM)及能谱分析(EDS),并结合热力学分析了氮化硅铁的防氧化行为高温氧化气氛下,表面氮化硅铁中的Si3N4首先氧化生成SiO2,构成氧化层的主体;随着铁相材料的氧化,形成的氧化铁不但降低了氧化层的熔点,而且降低了熔体的粘度,增进熔体在材料表面上的润湿性及流动性,形成覆盖于材料表面的氧化层而阻止碳素氧化,使其具有比纯氮化硅更好的防氧化性能;另外,由于氮化硅铁在Al2O3-SiC-C系材料中加入量少,而且试样内部的铁不是以氧化铁形式存在的,故对材料高温使用性能的影响不大.     

不锈钢冶炼用铁水包Al2O3-SiC-C内衬砖的性能与侵蚀机理

铁水包内衬材料长期服役于间隔周期较长的高、低温交替环境,极易发生剥落与侵蚀损毁。为了探索影响铁水包内衬材料使用寿命的主要因素,对市面上四种铁水包Al₂O₃-SiC-C内衬砖的化学成分、物相组成、物理性能和微观结构进行了分析,并以高炉渣为侵蚀介质,重点研究了不锈钢冶炼用铁水包Al₂O₃-SiC-C内衬砖的侵蚀机理。结果表明:铁水包Al₂O₃-SiC-C内衬砖中Al₂O₃含量越高,高温下制品的液相量越低,越有利于提高耐火砖的高温力学性能;随着含碳量的增加,铁水包Al₂O₃-SiC-C内衬砖的抗渣性得到明显改善,但抗氧化性及高温抗折强度呈下降趋势;高炉渣中CaO、MgO向耐火砖中渗透,与耐火砖中的Al₂O₃、SiO₂发生反应形成高熔点的镁铝尖晶石及低熔点的钙长石等,生成的低熔相会加剧耐火砖的侵蚀。     

硅溶胶结合Al2O3-SiC-C浇注料的抗侵蚀性能

以致密刚玉、碳化硅、炭素材料、氧化铝微粉、刚玉微粉等为原料,以硅溶胶为结合剂制备了Al2O3-SiC-C浇注料,与高炉出铁场应用的主沟铁线料、渣线料以及脱Si用摆动流嘴料对比进行了抗高炉水渣、脱Si渣和脱P渣侵蚀试验研究,侵蚀试验采用静态坩埚法(氧化气氛,1450℃3h)和动态旋转法(1500℃,转速为60r.min-1,试验旋转时间10min)两种方法进行。另外,对所研制的浇注料又进行了静态坩埚强化侵蚀试验:1500℃3h抗渣侵蚀试验和2次1450℃3h抗渣侵蚀试验。结果表明:所研制的硅溶胶结合Al2O3-SiC-C浇注料对3种渣的抗侵蚀性能均比目前高炉出铁场使用的主沟铁线料、渣线料以及脱Si用摆动流嘴料要好;在3种铁水预处理渣中,脱Si渣和脱P渣对材料的侵蚀较严重。     

结合剂对Al2O3-MgAl2O4-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响

以电熔镁铝尖晶石(粒度为5～3mm、3～1mm)和电熔白刚玉颗粒(粒度<1mm)以及白刚玉细粉、碳化硅细粉、活性αAl2O3微粉、Si粉和球状沥青等为主要原料,在保持基料的配比不变的条件下分别采用铝酸钙水泥(w,3%) SiO2微粉(w,2%)及ρAl2O3(w,4%)为结合剂,振动成型为Al2O3-MgAl2O4-SiC-C试样,室温养护24h后脱模,分别于110℃24h、1100℃3h和1500℃3h(埋炭)条件下热处理,然后测定试样的体积密度、显气孔率、线变化率、抗折强度、耐压强度和抗渣性。试验结果表明:铝酸钙水泥 SiO2微粉结合的浇注料流动性较好,经110℃24h、1100℃3h和1500℃3h(埋炭)热处理后,试样的显气孔率较小,体积密度较大,常温耐压强度和常温抗折强度优于以ρAl2O3为结合剂的;但是,采用铝酸钙水泥 SiO2微粉作结合剂的试样经1500℃埋炭3h处理后的线变化率较大,试样的高温抗折强度和抗侵蚀性能也明显低于ρAl2O3结合试样的。     

高炉渣和脱硫渣对Al2O3-SiC-C质浇注料的侵蚀研究

采用静态坩埚法进行抗渣(高炉渣和脱硫渣)侵蚀试验,研究了高炉渣和脱硫渣对硅溶胶结合Al2 O3-SiC-C质浇注料的侵蚀,并借助SEM、EDS、XRD等方法对静态坩埚抗渣试样进行了显微结构、元素分布和物相组成分析.结果表明,CaO、SiO2和FeO含量相对较高的脱硫渣对静态坩埚抗渣试样的侵蚀能力较强.这是因为CaO、S...