SiO2微粉加入量对刚玉质超低水泥浇注料高温性能的影响

研究了SiO2微粉加入量为0、2%、4%、6%和8%时对刚玉质超低水泥浇注料的烧结性能、高温强度及抗热震性能的影响.结果表明随着SiO2微粉加入量的增加,试样的烧结性能和抗热震性得到明显改善,在1400℃时的高温抗折强度也显著提高.讨论认为,试样高温性能提高的主要原因是SiO2微粉与Al2O3反应生成的莫来石穿插或弥散在刚玉颗粒形成的骨架结构的孔隙中起增韧作用.     

锆英石添加剂对低水泥、超低水泥结合的氧化铝和矾土浇注料的影响

由煅烧中国矾土和纯氧化铝骨料制备了两个系列的低水泥、超低水泥结合的氧化铝质浇注料。两个系列均含有90％骨料和10％高铝水泥（HAC）,再用2％、4％、6％、8％的锆英石取代高铝水泥,来获取基质中含有原位合成莫来石一氧化锆的浇注料,以改善浇注料的显微结构、物理-力学性能和耐火性能。用致密化参数（体积密度和显气孔率）、常温耐压强度、XRD和SEM、抗热震性（TSR）表征试样,以研究锆英石添加剂对浇注料成分和性能的影响。总之,试验结果表明,矾土骨料含有的杂质有助于液相烧结,因而含矾土骨料的浇注料呈现出致密化程度高和力学性能好的特征。由于氧化铝纯度高,不能形成液相,因而含纯氧化铝的浇注料呈现出优良的耐火性能。刚玉、莫来石、氧化锆等耐火相的出现,并且这些相与其它相形成互锁结构及膨胀反应填充了气孔,进而改善了浇注料的物理-力学性能和耐火性能。     

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.     

高铝质低水泥和超低水泥浇注料

对含90％高铝骨科、10％不同水泥的5种试样进行了探讨，以便确定低水泥浇注料和超低水泥浇注料工艺。本文就高铝水泥及氧化铝微粉／二氧化硅微粉比率的变化对1400℃烧前、烧后水合浇注料物理和热机械性能所产生的影响进行了研究。根据X—射线衍射和扫描电镜性能特征，按照固相成分和显微结构对实验结果进行了探讨。     

微粉和水泥用量对刚玉质浇注料性能的影响

主要研究了活性α Al2 O3微粉和水泥加入量对刚玉质浇注料性能的影响。结果表明 :随着微粉用量增加 ,浇注料的流动性和抗渣性改善 ,凝结时间缩短 ,抗热震性降低 ;随着水泥用量增加 ,流动性降低 ,凝结时间缩短 ,高温处理后的常温抗折强度降低 ,抗折强度保持率增加 ,抗渣性恶化。     

骨料对超低水泥结合浇注料性能的影响

文章论述了在超低水泥结合浇 注料及预制件生产中各骨料的性能作用,论述了骨料如烧结刚玉,板状刚玉,电熔刚玉,铝矾土,烧结莫来石的性能,特别是它们的特性,着重描述了在回转炉、感应模拟试验中的抗侵蚀性能。根据本篇文章提供的数据和综合分析,最后确定选择原料的标准。     

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。     

SiC-石墨-Al金属添加物对低水泥和超低水泥高铝浇注料的影响

由煅烧中国铝矾土和高铝水泥制备了8种配料的低水泥和超低水泥浇注料。高铝水泥由SiC、石墨和铝金属替代,研究了其对浇注料烧结性和其他性能的影响。研究了水化的和烧结的浇注料的物理性能,诸如体积密度和显气孔率。用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)描述了烧结浇注料的特性。在含有SiC的浇注料中,莫来石、SiC和石英(SiO2)等新相的形成是由于铝酸钙的存在。通常,无添加剂的控制浇注料(0号试样)的体积密度是最高的,但含有石墨的配料显示出最低的体积密度,含有Al金属的浇注料降低了SiC的氧化,增加了浇注料的致密度。含有6%SiC、3%CA和0.5%Al金属的烧结浇注料,具有最高的常温耐压强度值。     

粒度分布对超低水泥刚玉质浇注料流变性的影响

用浇注料流变仪研究了粒度分布对超低水泥刚玉质浇注料流变性的影响。结果表明 :粒度分布对超低水泥浇注料的流变性影响较大。随着粒度分布系数 (q)的减小 (从 0 .2 9、0 .2 6到 0 .2 3) ,浇注料的剪切应力、粘度和屈服应力增加 ,需水量上升 ,说明流变性变差。以 2 %的SiO2 微粉等量替代q =0 .2 3的浇注料中的Al2 O3微粉后 ,试样的流变性得到明显改善 ,更适合用于泵送施工 :浇注料的需水量减少 ,自流值提高。     

不同二氧化硅微粉对矾土基低水泥浇注料性能的影响

研究了4种理化性能不同的二氧化硅微粉对矾土基低水泥浇注料流动性、抗热震性和高温抗折强度的影响。结果表明:加入纯度高,杂质含量少,颗粒分布均匀、集中,表面光滑,自身流动性好的二氧化硅微粉,则浇注料的流动性好,抗热震性好,高温抗折强度高;加入碳和碱金属含量高,颗粒粒度偏粗,表面粗糙,自身分散性差的二氧化硅微粉,则浇注料流动性差,抗热震性差,高温抗折强度低。     

矾土基电熔尖晶石对矾土基浇注料性能的影响

为了开发矾土基电熔尖晶石的应用,在矾土骨料、纯铝酸钙水泥、Al2O3微粉、SiO2微粉等原料加入量不变(分别为65%、4%、4%和1%)的条件下,变化矾土基电熔尖晶石的加入量(分别为0、6%、8%、10%和12%)和电熔白刚玉细粉的加入量,研究了矾土基电熔尖晶石对矾土基浇注料常温物理性能、热态抗折强度、抗热震性以及抗渣性的影响。结果表明,与不加矾土基电熔尖晶石的浇注料相比,尖晶石加入量为6%~12%时,浇注料的常温性能相差不大,但热态抗折强度及抗热震性均有所提高,抗渣性有很大改善。     

减水剂对超低水泥Al_2O_3－Cr_2O_3ZrO_2质浇注料流变性能的影响

对添加三种有机高分子减水剂和两种聚磷酸盐碱水剂的Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３－ＺｒＯ２质浇注料桨体与泥料流变参数进行对比。研究表明，在加有Ａｌ２Ｏ３、ＣｒＯ３超细粉，以纯铝酸钙水泥为结合剂的浇注料中，有机减水剂的作用效果更为显著。对减水剂的作用机理和作用规律以及ξ电位，流变参数和流动值的关系作了探讨。     

二氧化硅和氧化铝微粉加入量对MgO基浇注料流变性的影响

采用电熔镁砂颗粒作骨料,电熔镁砂粉、电熔白刚玉粉、Al2O3微粉和SiO2微粉作基质料,固定骨料与基质料质量比为65:35,且固定基质料中Al2O3微粉与SiO2微粉的总加入量为8%,改变两种微粉的加入比例(Al2O3微粉的加入量分别为8%、6%、4%、2%、0,SiO2微粉的相应为0、2%、4%、6%、8%),分别加6.4%的水制成MgO基浇注料,并采用浇注料流变仪研究了Al2O3微粉与SiO2微粉的加入量对浇注料流变性(扭矩、流动阻力和粘度)的影响。研究结果表明:随着SiO2微粉加入量的增加,浇注料的扭矩、流动阻力和粘度呈降低趋势,但SiO2微粉加入量超过4%后变化很小。     

添加剂对MgO-CaO浇注料性能的影响

以36%(质量分数,下同)的镁钙砂(5~3 mm)、16%的镁钙砂(3~1 mm)和20%中档镁砂(≤1 mm)为骨料,21%~28%的高纯镁砂粉(≤0.088 mm)为细粉,外加3%的硅灰为结合剂,分别比较了不同量的3种添加剂ZrO2(分别为2%、4%、6%)、Al2O3(分别为3%、5%、7%)、TiO2(分别为2%、4%、6%)对MgO-CaO浇注料性能的影响。结果表明:加入ZrO2可提高MgO-CaO浇注料的体积密度和常温抗折强度,ZrO2含量为4%的效果最好;加入Al2O3时,随Al2O3量的增加,MgO-CaO浇注料的体积密度和常温抗折强度增大,但高温下形成的低熔点铝酸盐相也较多,可能导致材料的高温性能下降,综合考虑认为,Al2O3以添加3%较好;加入TiO2可显著促进材料的烧结,使其结构致密,体积密度提高,常温抗折强度提高,TiO2含量为2%~4%时,对改善材料性能的作用较理想,但超过4%时,材料的性能开始变差;添加剂ZrO2、Al2O3、TiO2均能改善MgO-CaO浇注料的抗热震性,其中,添加ZrO2的试样抗热震性最好,其次为加Al2O3的,加TiO2的稍差。     

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。     

铬矿对镁质浇注料性能的影响

在以8～5mm(18%,质量分数,下同)、5～3mm(18%)、3～1mm(22%)的97高纯镁砂和≤1mm(12%)的97电熔镁砂为骨料,≤0.088mm(20%)的97电熔镁砂,SiO2微粉(2%),α-Al2O3微粉(5%),亚白刚玉粉(3%)为基质细粉,六偏磷酸钠等为复合分散剂的镁质浇注料基础配方中,分别用5%、8%、15%的铬矿砂(0.833～0.178mm和≤0.088mm的混合料)等量替代≤0.088mm的电熔镁砂制成不同铬矿含量的镁质浇注料试样。分别测试样经110℃24h、1100℃3h和1550℃3h处理后的线变化率、显气孔率和抗折强度,并利用SEM和EDX分析1550℃3h处理后试样的显微结构。结果表明:(1)镁质浇注料中加入适量的铬矿,有利于提高方镁石晶粒间的直接结合强度,使材料抗折强度提高,显气孔率下降;适量微裂纹的产生有利于浇注料抗热震性的提高。铬矿的适宜加入量为5%～8%。(2)SEM和EDX分析表明,试样经1550℃3h处理后,铬矿和镁砂呈相互扩散,并脱溶出二次尖晶石,增强了晶粒间的直接结合程度,从而有效地提高了镁质浇注料的力学性能。     

陶瓷梗对致密浇注料性能的影响

对比研究了添加莫来石质陶瓷梗和不锈钢纤维分别对刚玉质超低水泥浇注料和高铝质超低水泥浇注料性能的影响 ,并从显微结构分析了其影响机理。研究表明 :莫来石陶瓷梗能显著改善烧成后致密浇注料的抗热震性和体积稳定性 ;而含不锈钢纤维的浇注料烧成后 ,纤维氧化成氧化铁和氧化铬 ,促进了烧结以及纤维与基体之间的结合 ,使浇注料的刚性增加 ,高温抗折强度提高 ,但抗热震性下降 ,同时 ,高温下钢纤维氧化生成更大体积的氧化铁 ,导致了浇注料本体的膨胀 ,使其烧成线变化增加。