耐火材料与气化熔渣之间的相互作用

目前的研究大多集中在通过共聚焦激光扫描显微镜来观察以及静滴法来分析两种合成渣(基于煤灰分的平均化学成分和石油焦原料)和两种耐火材料(90%Cr2O3-10%Al2O3的高铬砖和100%Al2O3的刚玉砖)之间的界面反应。渣样(粒度<325目)放置在耐火材料底层特定的显微结构区域,于金相加热炉内通入CO和CO2的混合气(CO/CO2=1.8)加热到1 500℃。从渣与耐火材料界面的断面来看,只有一种渣渗入耐火材料表面区域,同时大颗粒溶进渣中加速了耐火材料的剥落。最初渣不仅侵蚀大颗粒边界,同时也侵蚀基质的显微结构区域,使氧化铝颗粒溶入渣中。石油焦渣中形成的VOx晶相物质改变了其液相组成。同时,含铬晶相层的化学剥落也加速了耐火材料的侵蚀。     

ZrO2基Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料抗渣性能研究

以板状刚玉、活性α—氧化铝、氧化锆(PSZ)、碳黑为主要原料,以金属硅和碳化硼作为添加剂,以热固性酚醛树脂作为结合剂,制备了ZrO2基Al2O3-ZrO2-C质材料。实验证明添加稳定氧化锆的Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料的抗渣性能优于添加单斜氧化锆、纳米氧化锆、金属铝的Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料。     

Al2O3-SiC-C耐火材料抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能研究

研究了Al2O3-SiC-C耐火材料的抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能,以及添加Cr2O3对Al2O3-SiC-C材料抗渣侵蚀性能的影响.研究结果表明CaO-SiO2-K2O熔渣对Al2O3-SiC-C材料具有明显的侵蚀作用;在Al2O3-SiC-C材料中添加适量的Cr2O3可以有效地抑制CaO-SiO2-K2O熔渣向耐火材料内部的渗透,降低耐火材料的侵蚀速度.     

Al2O3-W复合材料的抗渣蚀性能

在埋炭条件下,以金属铝粉、氧化钨及刚玉为原料,对以铝热反应为基础制备的Al2O3-W复合材料的抗渣性能进行了研究.结果表明Al2O3-W复合材料的抗渣性能随金属钨含量的增加而改善.金属钨和渣较差的润湿性是一个重要因素,而氧化铝和熔渣的反应机理和常规刚玉质材料的抗渣蚀机理一致.金属钨和渣中被还原的铁相反应生成高熔点相Fe7W6,增加了液相的粘度,抑制了熔渣的侵蚀和渗透.     

电磁场对MgO-C耐火材料抗熔渣侵蚀性的影响

采用碳含量为14%(质量分数)的MgO-C砖和CaO与SiO2的质量比为0.8的转炉渣,分别在中频感应炉和电阻炉中进行抗渣侵蚀实验.结果表明:感应炉环境中存在的电磁场使抗渣试样中出现明显的渗透层,MgO与渣中氧化铁形成的固溶体在温度降低时以镁铁尖晶石相存在,而低熔相主要为钙镁橄榄石和镁橄榄石.在无电磁场存在的电阻炉中,...     

纳米Al_2O_3和Cr_2O_3对镁铬材料烧结与力学性能的影响

利用纳米粉的粒径小及活性高等特性,在镁铬材料中加入不同质量分数(分别为2%、4%、6%)的纳米A l2O3或纳米Cr2O3粉体,研究了这两种纳米粉取代相应的微粉后对不同温度烧成的镁铬耐火材料烧结与力学性能的影响。结果表明:适量地用纳米粉体取代相应微粉可有效改善镁铬材料的烧结,提高其常温与高温力学性能,且烧成温度越低,纳米粉对镁铬材料性能的提高作用越明显;在本试验的镁铬材料的颗粒级配条件下,两种纳米粉的加入质量分数均以4%为最佳;纳米A l2O3的加入能降低镁铬质耐火材料的烧结温度,加入4%质量分数的纳米A l2O3可降低约100℃。     

添加SiC对高温下铝铬体系中铬价态的影响

以电熔白刚玉,α-Al2O3和Cr2O3为原料,分别加入质量分数为0、12%、15%、18%、21%和24%的防氧化剂SiC均匀混合,研究了处理温度(1400℃、1450℃、1500℃和1550℃)和SiC的加入量对铬价态的影响。结果发现当SiC含量>18%时,铬价态的变化(从 3价到 6价)能够得到有效的抑制;在18%的SiC存在的条件下,试样在1550℃处理3h后,Cr2O3的铬元素全部以(AlxCr1-x)2O3固溶体和Cr3C2等形式存在,这两种产物能够在降低气孔的同时提高试样的高温力学性能。     

镁铬砖对CaO-SiO2-Al2O3系炉渣的抗侵蚀性

为实现CaO-SiO2－Al2O3系炉渣的低熔点化,在C／S比不同的炉渣当中,对各种镁铬砖抗侵蚀性进行了评价。     

Corrosion Resistance of Ceramic Coating on Steel Substrate

Fe/Al2O3 ceramic coating was made by spraying and sol-gel. The corrosion resistance between Fe/Al2O3 ceramic coating and steel 45# was studied. By microscope and X-ray diffraction, the binding and the composition of the interface were also analyzed. The results showed that Fe/Al2O3 ceramic coating had dense struc- ture, less porosity and better binding with the substrate which was effective to prevent erosive liquor immersing into the inside of ceramic coating. Some substances that distributed homogeneously in Fe/Al2O3 ceramic coating, such as α-Al2O3, FeAlO3 and Fe3Al, could improve the corrosion resistance of this material.     

Cr^3＋对Al2O3陶瓷膜微观结构及耐酸性能的影响

研究了Cr^3＋的添加量与膜耐酸性的关系及Al2O3陶瓷膜的质量损失率随硝酸浓度及酸浸时间变化的规律。结果表明，Cr2O3的加入量为2%时，用10mol/L硝酸浸蚀168h后质量损失率为0.042%，抗折强度为74MPa；加入Na2O的质量损失率为0.32%，抗折强度为56MPa，Cr^3＋的引入使Al2O3陶瓷膜的耐酸腐蚀性能得到显著改善。     

水泥结合铬刚玉浇注料抗危废炉渣侵蚀行为研究

铬刚玉浇注料是重要的危废焚烧炉炉衬材料之一,但危废来源广泛,成分复杂,导致炉渣的成分存在差异,从而影响炉衬的使用寿命。本文以铝酸钙水泥结合铬刚玉浇注料为研究对象,选取了富含CaO、Fe₂O₃和SiO₂的三种典型危废炉渣,研究了上述危废炉渣对铬刚玉浇注料烧成前后的侵蚀/渗透行为和Cr(Ⅵ)形成的影响。结果表明,材料的抗渣侵蚀和渗透性能与渣的黏度、渣与材料的界面反应以及材料的孔隙结构有关。就渗透性而言,高SiO₂渣和高Fe₂O₃渣与材料界面反应后形成了低熔点的霞石等物相,促进了渣渗透;高CaO渣与材料反应后形成了高熔点的六铝酸钙等物相,减缓了渣渗透,造成渣渗透深度顺序为高SiO₂渣>高Fe₂O₃渣>高CaO渣。相比之下,将材料进行烧成处理可以显著降低基质中CaO的反应活性,而且可以实现微孔化,渣的渗透行为受到抑制,尤其是高SiO₂渣的渗透显著降低。静态坩埚抗渣侵蚀性与渣液的渗透行为有关,由于渣的显著渗透行为,反而降低了渣的侵蚀指数。高CaO渣与试样反应后渣液黏度上升,且生成高熔点的铝酸钙相减缓渣液渗透,渣作用在材料界面时间增长,导致高CaO渣的侵蚀指数略高。     

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。     

Al2O3/聚丙烯复合材料的导热性能研究

制备了Al2O3/PP及其加入氧化锌、铜粉、铝粉、石墨粉的Al2O3/PP导热复合材料,研究表明加入Al2O3使PP的导热系数提高,且Al2O3/PP复合材料的导热系数随Al2O3用量增加而提高.加入第3组分Cu、ZnO、Al和石墨,进一步提高Al2O3/PP复合材料的导热系数.用接枝PP作为基体的复合材料导热性能比PP的高,但接枝PP与PP共混物作为基体的复合材料的导热系数反而比PP的低.复合材料的导热系数也与材料制备工艺有关.     

添加Nd_2O_3对高铝瓷的耐磨性及结构影响

实验以工业氧化铝为主要原料,对Al2O3含量为98%的氧化铝陶瓷进行研究。实验主要过程为:在Ca-MgAl-Si-O体系中添加不同量的稀土氧化物Nd2O3,并在不同温度下烧结,利用X射线粉末衍射(XRD)以及场发射扫描电镜(SEM)对所得复合陶瓷的显微结构和物相组成进行分析,并且测试其吸水率和磨损率。结果表明:Nd2O3掺入使陶瓷晶粒均匀化,并且少量Nd3+可以促进片状晶体的形成,从而使得磨损率获得大幅度的降低。     

Al2O3球阀的研制

采用等静压成型方法制备系列耐磨抗腐蚀Al2O3球阀,提高了Al2O3瓷材质的耐磨抗腐蚀及抗热冲击性能,并制备出耐磨抗腐蚀Al2O3瓷球阀。     

Cr2O3添加量对95铬刚玉瓷耐磨性能的影响

加入适量的Cr2O3可以改善95铬刚玉瓷的耐磨性.通过一系列的实验得知,当加入4%Cr2O3,常压下,1 583 ℃,保温2 h可以制得耐磨性能很好的铬刚玉瓷.这种提高95铬刚玉瓷耐磨性的方法非常实用.     

Al2O3基复相陶瓷及其韧化机理的研究进展

Al2O3结构陶瓷具有高强度和硬度且耐磨等诸多优点,但其脆性大,从而制约了其应用。针对Al2O3结构陶瓷的韧化,研究者提出一些增韧机制,主要是采用第二相对其进行韧化,制备Al2O3基复相陶瓷。本文对Al2O3基复相陶瓷的研究进展及其韧化机理进行了综述。     

Al2O3和Cr2O3对镁质材料高温蠕变性能的影响

以电熔镁砂为主要原料,研究了添加剂α-Al2O3和Cr2O3的加入量及加入形式对镁质材料高温蠕变性能的影响,还研究了在加入3%Cr2O3的基础上添加不同形式的Al2O3对镁质材料高温蠕变性能的影响。研究结果表明:随着Al2O3含量的增加,镁质材料的抗高温蠕变性能增强;添加3%Cr2O3的镁质材料其抗蠕变性能优于热风炉上使用的低蠕变高铝制品。