不同活性MgO对高钙镁钙耐火材料性能的影响

通过向轻烧白云石中加入不同活性的菱镁矿分解产物,研究了不同活性MgO粉的引入对高钙镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能的影响.结果表明:800℃下保温2h得到的轻烧MgO活性最高;MgO粉活性越高,镁钙耐火材料的烧结性能和抗水化性能越好;显微结构分析显示,活性MgO粉在CaO晶粒表面形成了薄膜,抑制了CaO的水化作用.     

CaO耐火材料的抗水化研究进展

分析了CaO耐火材料的水化机理,指出评价CaO耐火材料抗水化性的方法主要有蒸压法、煮沸法、常压长期保存法和实际使用状况评价法,总结了提高CaO材料抗水化性能的方法主要有两种:引入添加剂法和表面处理法。比较了国内外各研究者在CaO耐火材料抗水化方法上的研究进展,展望了解决CaO耐火材料水化问题的方法和前景。     

白云石质煤矸石的烧结及其熟料的抗水化性

首先分析了某矿区白云石质煤矸石的化学矿物组成,然后研究了该煤矸石(粒度0.1 mm)的烧结(分别在1 500、1 550、1 600、1 650℃保温3 h煅烧)及其烧后熟料颗粒(3~5 mm)的抗水化性,并分析了熟料物相组成和显微结构。结果表明:该矿区白云石质煤矸石在1 600℃3 h煅烧后具有致密的组织结构,试样的显气孔率为0.56%,体积密度达到3.14 g.cm-3,在(0.15±0.01)MPa的蒸汽压力下蒸煮12 h尚未完全水化,而且在空气中放置40 d仍未粉化,具有较好的抗水化性。这主要是由于白云石质煤矸石原料中所含的Al2O3、TiO2、Fe2O3等杂质在烧结过程中反应生成了不易水化的C4AF等低熔物,不仅促进了材料的烧结,而且在游离CaO表面形成保护膜,从而在一定程度上提高了材料的抗水化性。     

铁红对白云石熟料烧结性和抗水化性的影响

以河南卫辉白云石为主要原料,采用二步煅烧法,在实验室研究了不同温度条件下铁红(Fe2O3)对白云石熟料烧结与抗水化性能的影响,并采用扫描电子显微镜对试样的显微结构进行了分析。结果表明:当煅烧温度为1 400~1 500℃和1 500~1 600℃时,分别添加质量分数为0.5%和0.25%的铁红能显著提高白云石熟料的烧结和抗水化性能。白云石烧结过程中形成的C2F分布于颗粒间隙处,形成防水保护膜包裹在方钙石和方镁石颗粒表面,提高了白云石的抗水化性能。     

CaO熟料的早期水化放热过程及水化程度

研究了用于膨胀剂的CaO熟料早期水化放热过程及其在水泥浆体中的水化程度.结果表明,在CaO熟料-水体系中,CaO熟料水化放热过程与水泥熟料类似,分为表面水化加速期、诱导期、内部水化加速期和衰退期四个阶段.量化了该过程的时间节点.在水固比为0.35的CaO熟料-硅酸盐水泥浆体体系中,CaO熟料掺量4％ ～8％时,CaO熟料在水泥浆体中水化24 h时的反应度约85.5％.这是氧化钙膨胀剂在混凝土中水化2 d后膨胀效能增加缓慢的主要原因.     

添加稀土氧化物对白云石烧结和抗水化性能的影响

通过测定烧后试样的体积密度、显气孔率和抗水化性能，研究了稀土氧化物及稀土精矿对白云石烧结和抗水化性能的影响。结果表明：添加少量的氧化铈、混合稀土氧化物、氧化镧可以明显地促进白云石的烧结．提高白云石的抗水化性能。尤以添加氧化铈对提高白云石熟料抗水化性能的效果最为显著；添加少量的氧化铈，经１６００℃，３ｈ煅炼后可获得体积密度达３．２４ｇ／ｃｍ￣３的白云石熟料。该熟料在水蒸汽表压为０．３ＭＰａ，２ｈ条件下的粉化率为１９．１１％，比没有添加剂的白云石熟料的粉化率９４．４９％有大幅度的降低。     

镁钙材料表面包裹MgO膜过程的热力学分析及试验验证

为了提高镁钙材料抗水化性能,对镁钙材料表面包裹MgO膜过程进行热力学计算与分析,得出MgO和C发生碳热还原反应生成Mg蒸气,扩散到MgO-CaO耐火材料表面附近,与通入的O2反应,生成MgO膜包裹镁钙耐火材料表面。根据热力学分析结果设计试验,以MgO和C为反应原料,在1600℃下通入O2对镁钙砂处理4h,并对处理后镁钙砂进行抗水化性测试和SEM分析。结果表明:包裹处理后的镁钙砂水化质量增加率为0.09%,约是包裹处理前的1/30;沉积在镁钙砂表面CaO上的新生MgO以小颗粒排列的形式形成膜,沉积在镁钙砂表面MgO上的新生MgO呈阶梯状生长。     

合成镁白云石熟料的显微结构与抗水化性能

采用线性截距法及蒸压法研究了不同烧成温度和ＣｅＯ２加入物对合成ＭｇＯ－ＣａＯ熟料显微结构及其抗水化性的影响。结果表明，合成ＭｇＯ－ＣａＯ熟料的抗水化性与其显微结构密切相关。不同烧成温度所形成的不同显微结构导致了其抗水化性的差异。ｆｃａｏ的晶粒尺寸越大，合成镁白云石的抗水化性能越好。ＣｅＯ２的加入改善了ＭｇＯ－ＣａＯ熟料的显微结构，因而提高了抗水化性能。     

外加剂对白云石烧结及抗水化性的影响

研究了钢渣、Al2 O3、Fe2 O3 及复合稀土氧化物对白云石烧结及抗水化性的影响。发现它们都在一定程度上促进了白云石的烧结 ,并提高了其抗水化性。其中以添加复合稀土氧化物的效果最好 ,而其他几种添加剂的作用基本相同。考虑成本及环境因素 ,选择钢渣还是可取的。添加剂中的Fe2 O3、Al2 O3等与CaO反应生成C2 S、C4 AF、C2 A、C3A等物质 ,但仍有游离CaO存在 ,可对钢水起净化作用     

复合型添加剂LaCrO_3对MgO-CaO材料抗水化性能的影响

将分析纯CaO、MgO、LaCrO3分别粉磨至粒度≤74μm,CaO与MgO按质量比1 1混合,然后分别外加质量分数为0.6%、0.8%、1%、1.5%、2%、3%的LaCrO3,再分别于1 500、1 530和1 550℃保温3 h煅烧制成CaO质量分数为50%的合成MgO-CaO(镁钙)质耐火材料。通过对试样水化质量增加率的测定并结合XRD、SEM和EDS分析,研究了LaCrO3对合成镁钙质材料抗水化性能和结晶特性的影响。结果表明:LaCrO3加入质量分数≤1%时可以明显提高MgO-CaO材料的抗水化性,煅烧温度为1 550℃时,水化质量增加率最低,仅为0.183%。LaCrO3对MgO-CaO材料中CaO晶粒的生长有促进作用,而对MgO晶粒的生长促进影响甚微;Cr2O3与CaO在高温下生成了CaO.Cr2O3,能够促进烧结,同时包裹在CaO晶粒表面进一步减少了CaO与水接触的机会,从而提高了镁钙质耐火材料的抗水化性能。