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     

水泥和水合氧化铝对铝镁浇注料性能的影响

固定电熔白刚玉、电熔镁砂粉、αAl2O3微粉、SiO2微粉等原料的含量不变,分别加入不同量的水合氧化铝和纯铝酸钙水泥作结合剂(ρAl2O3加入量为2%、3%和4%,水泥加入量为3%、5%和7%),对比研究了水泥结合和水合氧化铝结合铝镁浇注料的显气孔率、体积密度、耐压强度、抗折强度、抗热震性和抗渣性能。结果表明:与水泥结合铝镁浇注料相比较,水合氧化铝结合浇注料具有更好的抗热震性、抗渣侵蚀和渗透性能;水合氧化铝在浇注料中的合适加入量为3%;水泥结合铝镁浇注料具有较高的常温强度,但其抗渣侵蚀和渗透性能随着水泥含量的增加而逐渐降低。     

SiO_2微粉对水合氧化铝结合刚玉质浇注料中温烧结性能的影响

刚玉质浇注料的基本配比(w)为:6~3、3~1、≤1、≤0.045 mm的板状刚玉分别为20%、30%、20%、22%,活性Al2O3微粉和水合氧化铝分别为3%和5%。以5%(w)SiO2微粉等量替代基本配比中≤0.045 mm的板状刚玉粉,研究了SiO2微粉对水合氧化铝结合刚玉质浇注料中温(600、800、1 000℃)烧结的影响。此外,分别将水合氧化铝及质量比为1 1的SiO2微粉和水合氧化铝的混合物各加适量的水制备成浆体,用SEM对比观察110℃烘干和800℃处理后的显微结构变化。结果表明:1)在110℃烘干的情况下,SiO2微粉不仅填充了颗粒间隙,还同水合氧化铝的水化物形成交错互锁的网状结构,提高了含SiO2微粉浇注料的烘干强度;2)SiO2微粉在800℃能促进颗粒间的烧结,增强了颗粒间交错互锁的结合能力,使得含SiO2微粉的浇注料中温强度显著提高。     

加入纳米碳酸钙对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响

以烧结刚玉为骨料,电熔白刚玉粉、电熔尖晶石粉、α-Al2O3微粉、纳米碳酸钙以及水合氧化铝为基质,研究了纳米碳酸钙加入量(质量分数分别为0.4％、0.8％、1.2％、1.6％、2.0％)对刚玉-尖晶石质浇注料经不同温度处理后抗折强度、抗热震性和抗渣性的影响.结果表明:加入的纳米碳酸钙在高温下分解,并原位生成铝酸钙系矿物,能明显提高浇注料在800～1400 ℃处理后的常温和热态抗折强度;加入纳米碳酸钙能明显提高浇注料的抗热震性能,对浇注料抗高碱度渣性能的影响较小,但明显降低了其抗低碱度渣的侵蚀性和渗透性.     

耐火浇注料用非水泥结合剂的研究

为了更好地阐述聚合物对耐火材料性能的影响,对比研究了纯铝酸钙水泥和聚合草酸铝(多齿配位聚合物)作为结合剂对铝镁质、铝硅质、刚玉质、刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响,同时还对比了氧化铝溶胶、水合氧化铝(ρ-Al_2O_3)和聚合草酸铝3种结合剂对刚玉浇注料性能的影响。结果表明:1)聚合草酸铝结合浇注料的高温抗折强度和1 600℃热处理后的常温强度较低,而200℃干燥后的常温强度接近; 2)聚合草酸铝结合浇注料的抗热震性(1 100℃水冷)和抗渣侵蚀性能较好; 3)与氧化铝溶胶和水合氧化铝相比,聚合草酸铝结合的刚玉浇注料不需要添加减水剂,加水量明显偏少,200℃烘烤后的显气孔率低,体积密度大,常温强度高。     

烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

为了研究烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响,首先以工业Al₂O₃粉为原料制备不同致密度的烧结刚玉;然后以不同致密度的烧结刚玉为骨料制备刚玉-尖晶石浇注料,并研究了刚玉-尖晶石浇注料的致密度、强度、抗热震性和抗渣性等性能。结果发现：1)随着工业氧化铝粉成球坯体致密度的增大,制成的烧结刚玉的致密度和晶粒尺寸逐渐增大。2)随着烧结刚玉骨料致密度的增大,刚玉-尖晶石浇注料的需水性减小;烧后浇注料的致密度和常温强度增大,抗热震性变差。抗渣侵蚀性除采用体积密度为3.45 g·cm^-3的烧结刚玉骨料的浇注料明显较差外,其他浇注料的差别不大。3)综合考虑,烧结刚玉骨料的体积密度以3.51～3.55 g·cm^-3为佳。因此,不能片面地认为烧结刚玉的体积密度越大越好;过高的体积密度会导致耐火材料抗热震性能变差,并增加耐火材料单重。     

以微孔刚玉-尖晶石骨料替代刚玉骨料制备刚玉-尖晶石浇注料

为提高钢包工作衬用刚玉-尖晶石浇注料的保温性能，以微孔刚玉-尖晶石骨料部分或全部替代同粒级的烧结刚玉骨料，制备了刚玉-尖晶石浇注料，对比研究了不同骨料对浇注料的体积密度、气孔率、力学强度、热导率、抗渣性等的影响。结果表明：采用微孔刚玉-尖晶石骨料部分或全部替代同粒级的烧结刚玉骨料制备的刚玉-尖晶石浇注料，其体积密度和热导率均明显降低，抗渣性能与传统烧结刚玉骨料制备的浇注料相当。将其用于钢包工作衬，有助于钢包减重，提高钢包保温性能。     

添加Al2O3溶胶改善Al2O3-MA浇注料的抗侵蚀性

以铝酸钙水泥(CAC)为结合剂的传统Al2O3-MA浇注料在热处理过程中生成CA6,导致浇注料产生膨胀而降低其抗渣性能。巴西研究人员制备了氧化铝溶胶(ColAlu)结合的Al2O3-MA浇注料,以提高其抗渣侵蚀性,并与水合氧化铝(HA)结合和铝酸钙水泥结合的Al2O3-MA浇注料进行了对比。     

莫来石结合刚玉-碳化硅质浇注料的组成与性能

研究了莫来石结合刚玉-碳化硅质浇注料的组成和性能的关系。借助SEM分析了浇注料的显微结构。掺入适当比例的氧化铝微粉和氧化硅微粉,有利于系统中二次莫来石的反应生成,可以改善浇注料的性能。     

α-氧化铝微粉粒度对浇注料施工性能和强度的影响

以致密电熔亚白刚玉、高铝水泥为主要原料,分别加入不同粒度的α-氧化铝微粉,研究了3种不同粒度的氧化铝对同配比浇注料施工性能和理化指标的影响.实验结果表明:不同粒度的氧化铝在同种浇注料中对产品施工性能影响较大,加水量能相差1.5%以上;合理粒度的氧化铝有助于提高产品理化指标和使用性能.     

eρ-Al2O3和铝酸盐水泥对磷酸铝结合高铝浇注料性能的影响

以优质高铝矾土或板状刚玉、烧结α-Al2O3微粉为主要原料,采用磷酸铝和ρ-Al2O3为固化剂,研究铝酸盐水泥和ρ-Al2O3对磷酸盐结合高铝质浇注料性能的影响。结果表明,单独采用ρ-Al2O3为固化剂其硬化效果差,且随ρ-Al2O3加入量的增大,施工性能降低;单独采用铝酸盐水泥不利于浇注料的高温性能;而采用ρ-Al2O3和铝酸盐水泥复合固化硬化效果好,且浇注料综合性能比单独使用ρ-Al2O3或铝酸盐水泥均有显著提高。     

碳化硅对低水泥结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

以3种粒度级别的氧化铝和氧化铝微粉为原料,以铝酸钙水泥为结合剂,采用振动浇注成型的方法制备了低水泥结合氧化铝空心球浇注料。利用耐火材料检测设备和扫描电子显微镜(SEM)研究了加入碳化硅对低水泥氧化铝空心球浇注料性能及微观结构的影响。研究结果表明,适量加入碳化硅对提高该种浇注料的体积密度、常温耐压强度和热震稳定性有利。     

In situ spinel bonded refractory castable in relation to co-precipitation and sol–gel derived spinel forming agents

This paper deals with the preparation and characterization of two types of in situ spinel bonded low cement high alumina based castable refractories. Semidried magnesium aluminate mass was prepared from cheaper precursors via coprecipitation and sol–gel routes for application in a refractory castable composition in different concentrations. The pH, average particle size, solid content, DTG analysis and XRD patterns of those two additives were observed. After being fired at elevated temperatures those two kinds of in situ spinel bonded castables were characterized and compared in terms of bulk density, apparent porosity, cold crushing strength, flexural strength, volume shrinkage, spalling resistance, and XRD phase analysis. Scanning electron microscopy of some selected fired samples was done to analyse the mode of interaction of in situ spinel bonds in castable microstructure. The corrosion resistance of the castables was estimated by heating with blast furnace and converter slags.     

氧化镁对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

以不同粒度氧化铝空心球为原料,以由二氧化硅微粉形成的凝胶为结合剂,制成了氧化铝空心球浇注料。在浇注料中添加电熔镁砂,研究电熔镁砂中的氧化镁对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响。     

低水泥结合氧化铝空心球轻质浇注料的研究

针对氧化铝空心球的结构特点,采用低水泥结合、浇注成型的方式,对低水泥结合氧化铝空心球轻质浇注料的可行性进行了研究。经过相图理论计算、性能检测及X-射线衍射分析,结果表明,铝酸钙水泥不仅有利于提高材料的常温强度,并且对材料的高温烧结具有促进作用,材料的主要矿物组成为CA6和刚玉,材料的高温性能良好,使用温度可以达到1650℃以上。     

热处理炉用浇注料的生产与使用

研究了适用于一般坑式热处理炉用高铝浇注料的配料组成、生产工艺及其对使用性能的影响。结果表明，于矾土水泥结合的高铝质浇注料中添加少量外加剂，可比原砖衬提高寿命３～５倍。     

Heat resistance and thermomechanical behaviour of ultralow and zero cement castables

Abstract

Knowledge of relative heat resistance as well as thermo-mechanical behaviour of refractory castables is very important for their use as linings in high temperature furnaces and refining vessels in the metallurgical, cement, and petrochemical industries. The present work aims at studying these properties for different types of refractory castable. Two classes of castable were prepared, namely ultralow and zero cement, containing either high alumina cement or hydratable alumina as bonding agent. For each class, two different castable systems were prepared, one containing an alumina-silica mixture in its matrix and the other containing magnesia-alumina. In all castables studied, calcined alumina was used as aggregate. The prepared castable samples were subjected to firing temperatures up to 1500°C. Relative heat resistance, bending strength before and after thermal cycling, hot modulus of rupture, and creep deformation were measured according to international standard specifications. It was concluded that a limited content of cement (ultralow cement castables) is beneficial with the magnesia-alumina mix in the matrix owing to the formation of calcium hexaluminate-magnesium aluminate-corundum (matrix advantage system) that results in excellent relative heat resistance as well as thermome-chanical properties. Zero cement castables on the other hand are recommended for use with the alumina-silica mixture, since the absence of cement improves the chances of mullite formation without glassy phases, thereby enhancing the properties of such refractory castables.     

高铝水泥浇注料损坏现象研究

分析了在实际生产现场发生损坏的高铝水泥浇注料的表面析出物 ,证实了造成这一现象的直接原因是浇注料水化物的碳酸化、硫酸化和盐析效应。研究认为 ,改善养护条件以及水源质量可以减少浇注料损坏现象的发生。     

Preparation and characterization of HA bonded Al2O3–MgO based castables with superior slag resistance for the working lining of Si-killed stainless steel ladles

The study prepared Al₂O₃–MgO based castables bonded by hydratable alumina (HA) instead of calcium aluminate cement (CAC) for the working lining of Si-killed stainless steel ladles. The microstructure, phase composition, mechanical properties, and slag resistance of castables were investigated by SEM, XRD, and thermodynamic software FactSage®. The results indicated that the HA bonded castables showed superior hot flexural strength, thermal shock resistance and slag resistance than the CAC bonded castables, due to the optimized pore characteristics, less liquid content, and higher liquid viscosity of the castable matrix and the formation of a continuous insulating layer.