Al_2O_3-Cr_2O_3浇注料及其抗煤熔渣侵蚀性

1前言低水泥刚玉浇注料虽具有各种优异的性能，但却无法抵抗酸性煤熔渣的侵蚀。为此，我们在基质中添加Cr2O3细粉，使浇注料的高温性能及抗煤熔渣侵蚀性显著提高。2试验试验选用原料为电熔刚玉砂、刚玉细粉、Cr2O3粉、纯铅酸钙水泥、Al2O3超细粉及添加剂，其化学成分加表1。试验选定纯铝酸钙水泥及AlzO3超细粉的加入量，改变CrzOa加入量，添加微量高效复合分散剂，成型用水量为4％～5％。振动成型为40mmX40mmX160mm的试样，抗渣试样尺寸O10OmmXIOOmm（中孔尺寸OSOmmX50mm），自然养护两天。脱模后在110℃烘干24h，检测其性能。同时…     

养护时间对不同结合体系的刚玉基浇注料性能的影响

为了研究养护时间对不同结合体系的刚玉基浇注料性能的影响,以致密电熔刚玉颗粒(粒度有5~3、3~1、≤1 mm)、致密电熔刚玉细粉(粒度≤0.044 mm)、α-Al2O3微粉、硅灰、电熔镁砂细粉(粒度≤0.088 mm)、纯铝酸钙水泥以及工业纯高效分散剂三聚磷酸钠等为主要原料,设计了4种不同结合体系(分别为无水泥、超低水泥、低水泥和水泥结合)的刚玉基浇注料,主要研究了养护时间对浇注料脱模、烘干及分别在1 300和1 600℃煅烧3 h后的常温耐压强度和烧后线变化率的影响。结果表明:无水泥浇注料须养护1 d以上,超低水泥和低水泥浇注料需养护3 d以上才可获得较好的物理性能,水泥浇注料的最佳养护时间为3 d。     

间歇式高温窑用氧化铝空心球预制块的性能及其应用

以氧化铝空心球、板状刚玉、白刚玉、α-Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥为主要原料研制了氧化铝空心球浇注料,测试了浇注成型试样在不同温度热处理后的性能,并制成预制块在8 m3间歇式高温窑上局部应用试验。结果表明:研制的氧化铝空心球浇注料强度理想,在间歇式高温窑上的使用寿命长于氧化铝空心球砖。研制的氧化铝空心球浇注料还可以作为修补材料使用,修补后的寿命与砖砌全新窑衬相当。     

硅溶胶对刚玉浇注料性能的影响

以5～8、3～5、1～3及≤1 mm的电熔刚玉为骨料,致密刚玉粉(≤0.074 mm)、白刚玉粉(≤0.043mm)及α-Al2O3微粉为细粉,矾土水泥和硅溶胶为结合剂,按骨料、粉料质量比为64∶36配料制成试样,自然养护后于110℃24 h烘干,然后分别于815℃3 h、1 100℃3 h和1 400℃3 h热处理。对处理后试样进行了常温抗折强度、耐压强度、体积密度、线变化率和抗热震性能的检测及显微结构分析。结果表明:硅溶胶结合浇注料于1 100℃3 h处理后的抗折强度和耐压强度分别达到27.1和178 MPa,远高于相同温度下水泥结合浇注料的;硅溶胶结合浇注料在20～1 100℃水冷热震循坏100次后基本没有出现裂纹,其耐压强度损失率仅为24.4%,而水泥结合的浇注料热震循坏49次后就完全开裂。     

尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

以5～3mm、3～2mm、2～1mm、1～0.2mm粒度氧化铝空心球为原料,引入二氧化硅微粉制成凝胶结合氧化铝空心球浇注料,研究了预合成镁铝尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响。用各种耐火制品检测设备和仪器对引入不同量尖晶石的试样性能进行了检测。结合氧化镁-氧化铝-二氧化硅相图进行理论分析,结果发现:尖晶石的引入促进了浇注料中刚玉相的烧结,提高了凝胶结合氧化铝空心球浇注料的常温耐压强度和显气孔率,降低了浇注料的体积密度。尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料基质具有强化作用,有利于提高浇注料的热震稳定性     

循环流化床锅炉用耐磨浇注料的研制

以工业废瓷(粒度5～3mm、3～1mm、<1mm、≤0.088mm)、特级矾土(≤0.044mm)、氧化铝微粉、硅灰、纯铝酸钙水泥、防爆纤维等为主要原料,按试验配比制成循环流化床锅炉用耐磨浇注料。将配好的物料振动浇注成型为40mm×40mm×160mm的试样,于110℃烘干24h后,分别在900℃、1100℃煅烧3h,冷却至常温。研究了颗粒级配对显气孔率、体积密度、抗折强度、耐压强度、磨损量的影响以及基质组成对抗热震性的影响。结果表明:颗粒级配对浇注料的性能有显著的影响,工业废瓷大颗粒(5～3mm)加入量为21%时综合性能最佳;基质中同时引入7%的堇青石、7%的焦宝石和2%的石英砂时,浇注料的抗热震性最好。     

工艺因素对电炉顶用高铝质浇注料性能的影响

首先采用70%(质量分数,下同)的特级矾土骨料(粒度8～5mm、5～3mm、3～1mm与<1mm的质量比分别为5:25:20:20、10:20:20:20、15:15:20:20和20:20:10:20)与30%的基质细粉(由22%的矾土粉、5%的CA80水泥、3%的SiO2微粉和0.2%(外加)的三聚磷酸钠组成)制成不同骨料粒度组成的高铝浇注料试样,检测其烘干强度,以此确定此浇注料合适的骨料粒度级配,然后在此骨料粒度级配基础上,分别研究了矾土粉(<0.088mm)加入量(分别为20%、25%、30%和35%)、骨料颗粒形状、结合剂种类(CA80和Secar-71水泥)及其加入量(1%、3%、5%和7%)、SiO2微粉加入量(1%、2%、3%和4%)、α-Al2O3微粉加入量(1%、3%、5%和7%)、分散剂三聚加入量(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%和0.30%)和三聚 六偏加入量(0.05%、0.10%、0.15%和0.20%)对高铝烧注料烘干及中、高温处理后性能的影响。结果表明:骨料粒度组成以8～5mm、5～3mm、3～1mm与<1mm的质量比为10:20:20:20为好;基质细粉加入量以30%为宜;颗粒形状浑圆制备的试样强度不如不规则形状颗粒的;浇注料结合系统采用5%的CA80水泥,然后添加3%硅微粉或者3%～5%的氧化铝微粉,以及0.2%三聚磷酸钠和六偏磷酸钠复合减水剂制备的浇注料的性能较好。     

不同结合体系刚玉基浇注料的脱水行为

分别将水合结合、水合+凝聚结合、凝聚+水合结合和凝聚结合的刚玉基浇注料成型和室温下养护后称量,再依次称量110℃干燥后以及从200℃开始每间隔100℃至1000℃热处理后的质量,以质量损失和变化快慢来反映浇注料在养护和加热过程中的脱水行为。借助XRD、TG和DTA对各浇注料基质浆体的脱水行为和相组成进行分析。浇注料的脱水可分为剧烈、平缓和完成3个阶段。水合结合主导的水泥结合的浇注料和低水泥浇注料的脱水相似,3个脱水阶段分别为室温～300℃、300～600℃和600℃以上。以凝聚结合主导的二氧化硅微粉和水合氧化铝结合的浇注料、MgO-SiO2-H2O结合的浇注料及超低水泥浇注料的脱水行为相似,3个脱水阶段分别为室温～110℃烘干、110～400℃和400℃以上。     

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。     

有机纤维汤加剂和养护温度对自流浇注料抗剥落性的影响

研究了聚丙烯纤维添加剂对Al2O390％低水泥自流浇注料在不同养护温度下的抗剥落性的影响；增加纤维量和提高养护温度，提高了显气孔率和平均气孔直径。对试样进行抗剥落性试验，表明常温耐压强度和弹性模量地了变化。发现增加聚丙烯纤维添加量和提高养护温度提高了抗剥落性。     

粒度组成对Al2O3-SiC-C浇注料气孔特性的影响

以电熔刚玉(8～5、5～3、3～1、≤1、<0.088 mm)、碳化硅(≤1 mm)、球状沥青(1～0.5 mm)、硅粉(<0.088 mm)、SiO2微粉、Al2O3微粉为原料,铝酸钙水泥为结合剂,通过改变粒度分布系数q(分别为0.21、0.22、0.23、0.24、0.25),制备了不同粒度组成的Al2O3-SiC-C浇注料,并研究了q对110℃24 h烘干和1 450℃3 h埋炭烧后浇注料试样显气孔率、透气度和孔径分布的影响。结果表明:当q由0.21增大到0.25时,烘干和烧后浇注料试样的显气孔率和透气度均先减小后增大,当q=0.23时显气孔率最小,而q=0.22时透气度最小;烘干后试样的平均孔径随q的增大而增大,而烧后试样的平均孔径却没有明显的规律;对于烘干和烧后试样的孔径分布而言,当q为0.21、0.22及0.25时具有明显的离散性,而当q为0.23和0.24特别是q=0.23时,则孔径趋于集中连续分布。     

球状沥青对Al_2O_3-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响

以特级矾土、亚白刚玉等为骨料,氧化铝微粉、二氧化硅微粉、碳化硅粉、铝酸钙水泥、硅粉等为基质料,按骨料与基质料质量比为70:30配料,分别外加质量分数0、1%、2%和3%的球状沥青,加水和少量减水剂共混制成Al2O3-SiC-C质浇注料,经振动成型、养护、脱模和烘干后,在1500℃空气气氛中保温3h热处理。对干燥后和热处理后试样进行了常温物理性能、高温抗折强度和抗渣性能检测。结果表明:随着球状沥青加入量的增加,碳氧化导致试样结构疏松,高温抗折强度逐渐减小;适量球状沥青在热处理过程中软化后渗入试样孔隙中,可以提高试样的抗渣侵蚀性能;加入球状沥青的质量分数为1%时,浇注料的综合性能最好。     

HiPerCem水泥对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性的影响

以板状刚玉、尖晶石细粉和活性α-Al2O3微粉为主要原料,使用HiPerCem水泥作为结合剂制备刚玉-尖晶石浇注料,对比研究了HiPerCem水泥与Secar71及CMA72水泥在浇注料中的凝结行为及其对浇注料常温物理性能、抗渣性能的影响.结果 表明,在保持引入浇注料中一铝酸钙含量为1.8％,尖晶石含量为10％的情况下,HiPerCem水泥结合浇注料的凝结速度居中,脱模及烘干强度较另外2种水泥结合浇注料的低.抗渣侵蚀实验表明,以HiPerCem水泥为结合剂的浇注料因引入的CaO含量较CMA72和Secar71水泥结合浇注料低,大尺寸气孔少,具有较好的抗渣性;而CMA72水泥结合浇注料因试样中大尺寸气孔比例较高,熔渣渗透严重,未能发挥出其水泥中微晶尖晶石相改善抗渣性的优势.     

毫微结构的胶质二氧化硅对片状氧化铝浇注料性能的影响

最近几年溶胶作为结合剂一直用于低水泥、超低水泥和无水泥浇注料中。胶质二氧化硅是一种溶胶．由于其更高的热机械性能,它会影响到耐火浇注料的结构。若用胶质二氧化硅替代铝酸钙水泥（CAC）作为结合剂,则低水泥和超低水泥浇注料的所有优点都会表现出来,而消除了其许多缺点。研究了以不同比冽的胶质二氧化硅（如1％、3％和5％）替代CAC对片状氧化铝浇注料性能的影响。结果表明,当胶质二氧化硅从1％增加到5％时,体积密度增加,显气孔率则降低。另外,含5％胶质二氧化硅的试样在1400℃下的耐压强度与含1％或3％胶质二氧化硅或不合胶质二氧化硅的试样相比,耐压强度显著增加。     

分散剂及氧化铝微粉对钢包用Al_2O_3-MgO浇注料施工性能的影响

为了提高Al_2O_3-Mg O浇注料的施工性能,以板状刚玉颗粒(粒度分别为5~3、3~1、≤1 mm)和细粉(粒度≤0.074 mm)、电熔镁砂(粒度≤1 mm)、活性氧化铝微粉(PFR40、PBR和CL)、煅烧氧化铝微粉(AC34B5和CT)为主要原料,以铝酸钙水泥(Secar 71)为结合剂,以聚羧酸类减水剂WS、FS和AD为分散剂,制备了Al_2O_3-Mg O浇注料。研究了分散剂种类和外加量[分别为0.4%(w)的WS、0.2%(w)的FS和1%(w)的AD],单一活性氧化铝微粉种类(分别为PFR40和PBR),以及复合氧化铝微粉种类(分别为PFR40-AC34B5复合粉和CL-CT复合粉)及其复合比例(质量比,均从9/0逐渐减小至3/6)对浇注料的流动值及烘干后试样的显气孔率、体积密度、常温抗折强度和常温耐压强度的影响。结果表明:1)在加入单一氧化铝微粉PBR或PFR40时,外加0.4%(w)WS的浇注料的流动性能及烘干后试样的综合性能比外加0.2%(w)FS或1%(w)AD的好。2)加入PFR40-AC34B5复合粉的浇注料的流动值比加入CL-CT复合粉的浇注料的略大;随着PFR40与AC34B5或CL与CT复合比例的减小,浇注料的流动值及烘干后试样的致密度均呈减小趋势,烘干后试样的强度变化不大;但考虑到活性氧化铝微粉的价格较高,应选择合适的复合比例。     

RH炉插入管用外衬浇注料

研究了纯铝酸钙水泥、二氧化硅和氧化铝混合超细粉及膨胀剂的加入量对浇注料物理性能与流动性的影响。认为在一定的工艺条件下，纯铝酸钙水泥加入量的增加，将降低浇注料的性能指标；而混合超细粉的加入量以４％－６％较为合适。此外，采用共磨细粉和特殊养护能有效地提高浇注料的性能指标。并发现在该工艺下制备的浇注料不加钢纤维的使用效果更好。     

硅微粉对Al2O3-SiC-C质铁沟料的性能影响

本文以棕刚玉、碳化硅粉、氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥(Secar71)等原料制备了Al2O3-SiC-C(ASC)质铁沟浇注料,探讨了低硅微粉加入量(质量分数分别为0、0.5％、1％、1.5％)对铁沟浇注料性能的影响.研究结果表明:在110℃烘干24 h和在1450℃煅烧保温3h后,随着硅微粉加入量的增加,铁沟料加水量逐渐减小,显气孔率呈现先减小后增大的趋势,体积密度的变化趋势与显气孔率的正好相反,常温抗折强度及耐压强度呈现逐渐增强的趋势,加入1.5％硅微粉的试样线膨胀系数比1％试样的大.综合分析ASC铁沟浇注料在高炉使用过程中各方面的性能要求,在现有颗粒级配工艺下,低硅微粉较为合适的含量为1.0％.     

自形成镁铝尖晶石浇注料物理-机械性能的改进

本文研究了使用不同比例的(4％、7％、9％)烧结氧化铝细粉(<40μm)替代铝酸钙水泥对自形成镁铝尖晶石浇注料的物理-机械性能的影响。水合7天的试样(20℃下养护)在800℃、1400℃、1500℃和1550℃的不同温度下分别烧成。使用XRD和SEM研究它们的矿物组成与微观结构。测定了烧成试样的致密化参数与常温耐压强度及其与矿物组成和微观结构的关系。结果表明含有9％氧化铝细粉的浇注料经1550℃烧成后,由于形成了能够改进物理-机械性能的缠绕性三维六方片状CA_6晶体,而使其物理-机械性能(体积密度=2.39g·cm~(-3),显气孔率=7.04％,常温耐压强度=95.9MPa)得到了提高。     

养护制度对钢渣复合水泥胶砂体积作用机理的研究

采用20℃，5％Na2SO4溶液浸泡养护、淡水浸泡标准养护和20℃，50％相对湿度的干燥养护三种不同的养护制度，研究钢渣复合水泥胶砂在三种不同养护制度下体积变化机理．并利用SEM微观测试方法分析了不同养护制度对钢渣复合水泥胶砂体积作用机理的影响。结果表明，胶砂试样长龄期90～365d试样收缩率与养护制度关系：干燥养护制度≥淡水养护制度≥硫酸盐养护制度，但在养护早期28d内试样收缩率与养护制度关系差异较大。     

柠檬酸在低水泥浇注料中的应用研究

本文以80均质矾土为低水泥耐火浇注料的主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了柠檬酸对低水泥耐火浇注料可施工时间、试样脱模强度及热处理后试样常温强度性能的影响,实验结果表明:柠檬酸在适宜掺量下能够明显延长低水泥耐火浇注料的可施工时间,但会使低水泥耐火浇注料的脱模试样与110℃×24h烘干试样的强度有一定程度的降低,而对1 100℃×3h和1 300℃×3h热处理后试样的强度影响并不明显。