MgO-ZrO2-C材料的性能和显微结构

研究了在MgO-C耐火材料中添加单斜氧化锆或锆英石所形成的MgO-ZrO2-C材料的性能和显微结构.结果表明(1)加入单斜氧化锆和锆英石导致材料的高温抗折强度降低.(2)热震温度低于1000 ℃时,加入不同量的单斜氧化锆或锆英石对材料抗折强度损失率的影响较小;而热震温度为1200 ℃时,不同的添加量有较大的差别,当单斜氧化锆的添加量为5%～7%,锆英石的添加量为1.54%时,MgO-ZrO2-C材料的抗折强度损失率最小.(3)添加的单斜氧化锆在1200 ℃的热震温度下有部分ZrO2固溶到了镁砂颗粒的内部;而添加的锆英石在1200 ℃下变化轻微,但在1400 ℃下,材料中仅存在少量未分解或分解不完全的锆英石,MgO由基质向锆英石颗粒内部扩散,导致分解完全的锆英石颗粒转变为ZrO2、CMS和c- ZrO2小颗粒.     

锆莫来石材料反应烧结过程的研究

本文利用XRD、SEM和EDAX等方法系统研究了含ZrO_2约33%的ZrO_2-Al_2O_3-SiO_2系耐火材料,从生坯煅烧至1600℃所发生的结晶相变化,显微结构变化及烧结过程中ZrSiO_4的分解温度.结果表胆:ZrSiO_4的分解比莫来石的形成要快,莫来石是由ZrSiO_4分解的非晶SiO_2与Al_2O_3反应形成的.1450～1550℃是锆莫来石耐火材料煅烧过程中物相变化最激烈的温度范围,该反应对致密化产生不利影响.要使结构致密,烧成温度必须大干1600℃.     

尖晶石,氧化锆和锆酸一钙在水泥窑工作状态下的反应情况

本文阐述了研究工作的主要目的是为了探讨作为添加物的尖晶石(MgO·Al_2O_3)、氧化锆(ZrO_2)或锆酸一钙(CaO·ZrO_2)添加到镁质耐火材料中,与存在于波特兰水泥熟料中的含CaO化合物之间的特性反应。在实验室中模拟水泥窑的工作状态进行了此项研究。进行的试验显示,尖晶石与水泥熟料中的CaO进行化学反应生成低熔点化合物,但当zrO_2与同样组份的水泥熟料反应却不是这种情况。特别需要引起注意的是混合物中同时使用尖晶石和ZrO_2时的反应,这与含有此种添加物的镁砖的组成相符。获得的结果显示ZrO_2和尖晶石同时存在具有益处,因为ZrO_2和CaO反应生成高熔点化合物CaO·ZrO_2,因此限制了尖晶石的化学分解。     

玻璃熔窑耐火材料配套使用的现状与前景

(一)概述 近10年内我国玻璃熔窑耐火材料发展迅速,作为熔窑主体材料的含ZrO_2 33％电熔锆刚玉砖,近五年内产量翻了二番,质量亦有所提高;电熔砖新品种如含ZrO_2 36％锆刚玉砖已批量试产,氧化熔制的α-β刚玉砖已试制成功,含ZrO_2 41％锆刚玉砖正在突破中。新电熔浇注工艺的产品如池壁倾斜浇注大砖、密实浇注大砖均已投入生产。优质烧结材料如锆英石砖、含ZrO_2 8％、20％、30％的锆莫来石砖、锆英石散状料等品种,均处于试用阶段。硅砖的质量亦已引起重视。上述材料的发展与应用,为玻璃工业提高生产效益与节能提供良好的     

提高钛酸铝陶瓷强度的研究

通过试验,本文讨论了添加ZrO_2、SiO_2、Al_1O_3、SnO_2以及烧结制度对钛酸铝材料强度的影响;研制出了一种以钛酸铝为基质的、由莫来石、锆英石等晶体增强的复合钛酸铝材料。该材料具有高温稳定(1000～1300℃中长期保温不分解)、强度高(抗弯强度≥500kg/cm~2)、热膨胀系数小(α_(20～1200℃)=8.15×10~(-7)℃~(-1))和抗热震性强等优点。     

含碳耐火材料中添加ZrB2的性状和效果

添加抗氧化剂是抑制含碳耐火材料氧化的最好方法之一。本文论述MgO-C和Al_2O_3-C系耐火材料添加ZrB_2的性状和效果。ZrB_2在抑制高于700℃尤其低于1200℃温度下含碳耐火材料的氧化是很有效的。此时,ZrB_2与CO(气)反应生成ZrO_2、B_2O_3和C,其反应式为: ZrB_2(固)+5CO(气)=ZrO_2(固)+B_2O_3(液)+5C(固)也就是ZrB_2把CO(气)还原成C(固),而形成的B_2O_3与MgO或Al_2O_3反应形成液相保护层。但随着温度的升高B_2O_3气化,使ZrB_2抑制氧化的效果降低。     

锆乳浊釉熔块中锆的溶析行为

研究了组成接近于一般硼锆釉熔块的熔制和热处理中锆的溶析规律及其与工艺的关联。确定了1290—1410℃范围内锆英石和ZrO_2溶解度与温度的关系和溶解动力学,以及在750—1230℃温度下热处理后的析晶程序、析出相组成和锆英石、斜锆石析晶最大值的温度。指出了锆英石析晶温度、晶粒形貌和大小对釉烧时的粘度、流散性和乳浊作用的综合影响,为寻找具有良好乳浊效果和流散性能的最适宜组成及工艺制度提供了依据。     

MgO-ZrO2材料的抗侵蚀性能研究

研究了氧化锆和锆英石对镁质耐火材料抗渣性的影响.结果表明在氧化锆的加入量未达到某一临界值以前,镁质耐火材料的抗侵蚀性没有明显提高,因为加入的氧化锆量不足以形成阻挡渣渗透和侵蚀的二氧化锆富集层或锆酸钙富集层;当氧化锆的加入量超过一定量以后,镁质耐火材料的抗侵蚀性显著提高.锆英石的加入对提高镁质耐火材料抗侵蚀性的作用不明显加入量少时,渣渗透较严重;加入量多时,渣的渗透虽有所抑制,但渣蚀明显加剧.     

氧化铝/锆英石复合粉末的微波辅助反应烧结

莫来石是应用于耐火材料领域的一种重要材料，这是由于其良好的抗热震性、适当的耐火度及高温强度等的缘故。例如，通过加入t—氧化锆提高其韧性可以将其制成一种更有用的高温结构陶瓷。这里介绍了利用氧化铝／锆英石复合粉末的微波辅助反应烧结来达到这一目标所进行的研究。使用一种国产微波炉将氧化铝／锆英石的均匀研磨散体脱去水分，粒化成易流动粉末。冷静压成型后在同样的微波炉中，大约于1600℃下进行反应烧结，以得到氧化锆韧化莫来石(ZTM)制品。锆英石分解／莫来石形成以及残留的t—氧化锆都利用XRD研究并进行了证实，结果发现显微结构是均匀的，并且为细颗粒。     

含锆耐火材料的热力学

综述了最近国外学者对锆英石、AZS系耐火材料的有关的热力学计算,列入了作者本人所作的一些计算,并阐明这些热力学计算在验证试验和指导生产上的意义。     

无碱玻璃对含锆耐火材料侵蚀作用研究

介绍了旋转抗渣试验方法,研究了无碱玻璃对3种含锆耐火材料（熔铸AZS砖、致密锆英石砖和颗粒氧化锆砖）的侵蚀作用,采用该方法对试验后的试样利用SEM和EDAX对其物相组成和显微结构进行了分析。结果表明：无碱玻璃熔体的渗入及含锆耐火材料中的ZrO2的熔蚀是材料蚀损的主要原因;致密锆英石砖由于组成和结构的优化,抗无碱玻璃侵蚀性要优于另外两种砖。     

锆英石性能的研究

锆英石耐火度高,热膨胀系数低,耐热震稳定性好,耐钢水及碱性渣侵蚀,因此将其用为特殊场合的高级耐火材料受到国内外普遍的重视,特别是国外近几年使用越来越多,日本锆英石原料的65～75%是用于耐火材料,绝大部分用于冶金浇钢系统的薄弱环节和关键部位。我国锆英石主要产区——广东生产的锆英石53%用于ZrO_2、Al_2O_3、SiO_2系熔铸耐火材料,也有部分用于锆英石喷补料,捣打料和烧结制品。为进一步发展这些高档产品,在工艺,应用上对原料应有一个基本认识,为此本文提出锆英石基本的物性数据和一些看法供作参考。     

高强玻璃液对五种耐火材料的侵蚀试验

本文介绍了天然白泡石、电熔石英砖、烧结刚玉砖、电熔锆刚玉和烧结锆英石五种耐火材料在高温(1400～1500℃)时受高强玻璃液的侵蚀的试验情况.结果表明,耐火材料的种类、玻璃液的温度以及玻璃液的成份都对耐火材料在高强玻璃液中的耐蚀性有不同的影响.     

钢包渣线用镁锆铬质无炭浇注料的研制

精炼钢包渣线使用含炭耐火材料存在着使钢水增碳的问题 ,需要研制抗渣侵蚀和渗透能力较强的无炭钢包渣线材料。以轻烧氧化镁和锆英石为原料 ,采用湿法共磨工艺 ,合成了镁锆质熟料 ,并以此合成料为主要原料 ,加入工业Cr2 O3细粉、锆英石细粉及硅微粉等研制了无炭的镁锆铬质钢包浇注料。实验证明 ,制得的镁锆铬质浇注料高温强度较高 ,高温收缩率较小 ,抗渣侵蚀和渗透能力较强。     

锆英石-莫来石复合材料的热机械行为

锆英石-莫来石复合材料是通过锆荚石粉和莫来石粉反应烧结而制得的。热机械性能（强度和韧性）是通过莫来石和锆英石间的中间相体现出来的。这种复合材料在室温与1000℃之间表现出较好的热震稳定性，在1100℃与1300℃温度区域，将压力由10MPa增加至90MPa来衡量材料的弯曲蠕变。在1000℃与1300℃范围内，当活化能从280kJ·mol^-1增加至900kJ·mol^-1，材料的应力指数在2和3之间变化。从微观结构分析可以看出晶粒间的蠕变机理。莫来石颗粒与锆英石颗粒之间的界面力比锆英石颗粒间的力要重要的多。在锆英石基体中形成莫来石颗粒。可以使材料同时具有莫来石材料的良好的蠕变性能和锆英石材料良好的热震稳定性。     

锆英石加入量对莫来石-碳化硅浇注料性能的影响

采用烧结莫来石(5～3、3～1、≤0.088 mm)、碳化硅(3～1、1～0.5、≤0.5 mm)、锆英石细粉、SiO2微粉、Secar 71水泥和ρ-Al2O3细粉为主要原料,分别研究了锆英石加入量(w)为3%、6%、9%和12%时,对莫来石-碳化硅浇注料性能的影响。结果表明:1)随着锆英石加入量的增加,试样的线收缩率减小,体积密度变大,1 200℃热处理后强度稍有降低,1 500℃埋炭热处理后强度先增大后减小;2)加入锆英石并不能改善莫来石-碳化硅浇注料的抗热震性能;3)加入锆英石可以改善试样的耐磨性能,以质量分数6%为最好。     

烧成温度和ZrO2含量对镁锆制品烧结性能的影响

以烧结镁砂和锆英石为原料,按烧结镁砂与锆英石的质量比分别为8812,8515,8020,7723进行配料,成型后在110 ℃下保温24 h干燥,然后分别在1550 ℃、1600 ℃、1650 ℃、1730 ℃下保温3 h烧成,采用扫描电镜和能谱分析及XRD分析方法,研究了烧成温度和锆英石加入量对镁锆制品烧结性能的影响.结果表明随着锆英石加入量的增加和烧成温度的提高,镁锆制品的理化性能也逐渐提高,当锆英石的加入量为20%(即ZrO2含量为12%),烧成温度为1650 ℃时,镁锆制品的理化性能最佳,MgO与SiO2反应形成的镁橄榄石相(M2S)最多,ZrO2则多以t-ZrO2形式存在于MgO颗粒的周围,还有一小部分与MgO形成固溶体.     

铝—尖晶石浇注料在不锈钢钢包中的应用

1 前言 在钢铁工业用耐火材料厂家有一些中长期课题,例如:(1)提高耐火材料的有效使用效率,(2)减轻劳动强度,(3)对专门技工(筑炉工)的老龄化采取对策等。作为上述课题的一环是在各种窑炉中扩大使用不定形耐火材料。 特别是在钢包用耐火材料中,以前是以锆英石系筑炉材料为主,但是,由于①为延长钢     

锆英石对铝铬锆砖抗侵蚀性能及六价铬形成的影响

铝铬锆砖因具有优异的抗渣侵蚀性能,被作为炉衬材料广泛应用于工作环境恶劣的危废焚烧炉。然而,铝铬锆砖在制备和服役过程中可能形成有毒的水溶性Cr(VI),相关研究工作却未见报道。本研究分别以单斜氧化锆和锆英石为氧化锆源制备了两种铝铬锆砖,研究了铝铬锆砖在四种不同组成危废焚烧炉渣中的侵蚀行为及熔渣侵蚀前后砖中Cr(VI)的含量。结果表明,锆英石高温下分解形成单斜氧化锆和无定形的二氧化硅,促进化学稳定性较好的(Al,Cr)₂O₃固溶体的形成,提高了铝铬锆砖的致密化程度,同时改善了铝铬锆砖的抗渣侵蚀性能。此外,生成的二氧化硅可以还原砖中Cr(VI)化合物,降低铝铬锆砖中的Cr(VI)含量。熔渣侵蚀后,铝铬锆砖渗透层中Cr(VI)含量与熔渣成分密切相关。在被高碱性氧化物含量的熔渣侵蚀后,铝铬锆砖渗透层中的Cr(VI)含量较高,但锆英石作为氧化锆源的铝铬锆砖在不同熔渣中侵蚀前后的原砖层和渗透层内的Cr(VI)含量均低于欧盟限制标准。     

玄武岩熔液对耐火材料的侵蚀

为深入了解玄武岩高温熔体对耐火材料的侵蚀行为,参照ASTM C621—1984(2001)分别对致密氧化铬砖、致密锆英石砖和熔铸锆刚玉砖(AZS-33)进行了1 500℃72 h的玄武岩熔液侵蚀试验,并对侵蚀后试样进行了显微结构对比分析。侵蚀试验结果表明,致密氧化铬砖的抗熔融玄武岩侵蚀性最好,其次是致密锆英石砖,最差的是熔铸AZS-33砖,其在液面线处出现严重剥落现象。显微结构分析表明:致密氧化铬砖结构均匀,与玄武岩熔液反应性小,同时与玄武岩渣中的成分形成尖晶石致密层阻止了渣的进一步渗透;致密锆英石砖表面与玄武岩熔液反应产生很薄的脱锆层和玻璃相,并且其致密均匀的结构也阻止了渣的进一步渗透;熔铸锆刚玉砖的显气孔率虽然很低,对玄武岩熔液有较好的抗渗透性,但其液相量较多,因此抗侵蚀性相对较差。