铝锆碳滑板用含纳米炭黑涂料的防氧化性能

以石墨和纳米炭黑为主要原料研制了一种滑板涂料,将其涂刷于铝锆碳滑板试块表面,自然干燥24 h后,分别在6007、00、800、9001、0001、100、1 200和1 300℃空气气氛中加热2 h,然后测量试块的质量损失率,并与涂刷日本涂料的试块和空白试块进行了对比,以研究该涂料对铝锆碳滑板的防氧化性能,还用扫描电子显微镜对1 300℃氧化后试块表面进行了显微结构分析。结果表明:研制涂料能在滑板表面形成一层保护膜,提高滑板的高温抗氧化性能;所添加的纳米炭黑等碳材料与滑板中的残余Si发生反应,可改善滑板的显微结构。     

减压条件下滑板砖工作面损伤的加剧

滑板砖工作面损伤即行程面拉毛的原因,一是耐火材料中的碳与侵入上下滑板配合面之间的空气以及钢水中的溶解氧和夹杂物反应而产生脱碳,二是滑板内部组分之间发生反应而脱碳、疏松。例如,Al2O3-ZrO2-C滑板中的Al2O3、ZrO2、Al6Si2O13,在高温下与C发生下列反应：     

退火气氛中CO2含量及加热时间对钢坯氧化的影响

在热轧加热炉中,燃气热值的波动会带来退火气氛的变化,钢坯在炉停留时间也会受生产节奏变化的影响产生变化,从而造成钢坯氧化难以预测和控制。本工作在1250℃的加热温度及CO2+N2的气氛下进行实验,研究了CO2含量和加热时间对钢坯氧化行为的影响。结果表明,钢坯氧化动力学曲线分为线型和抛物线两个阶段,随着CO2含量的增加,线型阶段缩短,该阶段的氧化增重也减少;在抛物线阶段,抛物线速率常数kp与CO2含量呈对数关系。钢坯表面氧化层分为致密层和疏松层,致密层位于氧化层外侧,由Fe3O4及其还原产物FeO组成;疏松层位于致密层/金属基体之间,由FeO及其先共析产物Fe3O4组成。疏松层存在孔洞,并且CO2含量越高孔洞越多。     

用塑性金属工艺制备Al-Al2O3复合无碳滑板

以板状刚玉、电熔白刚玉、α-Al2O3微粉、金属Al粉为原料、热固性酚醛树脂为结合剂,利用过渡塑性相工艺在埋炭条件下于1 450℃保温6 h烧成制备Al-Al2O3复合无碳滑板。当Al含量为9%(质量分数)时,复合滑板的综合物理性能最佳,其显气孔率为4.1%,体积密度为3.27 g/cm3,常温耐压强度为410MPa,1400℃保温30min后复合滑板的高温抗折强度为60.7MPa。通过设计化学反应并控制烧结气氛制备的复合滑板中,部分过渡相Al与材料中的C和气氛中的CO、N2反应生成Al4C3和AlN复合相,Al4C3进一步与材料中的Al2O3反应生成Al4O4C、Al2OC增强相,剩余的游离态Al仍为金属塑性相。Al-Al2O3复合滑板化学稳定性高、氧含量低,不含碳且不易水化,用于洁净钢时不会产生二次C、O、H及其它杂质的污染。     

金属-氮化物结合刚玉质滑板抗渣性研究

对Al-AlN-Al2O3滑板与Al2O3-C滑板在1 600 ℃×3 h及1 650 ℃×3 h条件下,进行了坩埚法抗钢渣侵蚀实验.抗渣试验表明Al-AlN-Al2O3滑板试样较之Al2O3-C滑板试样具有更优良的抗渣侵蚀能力.其原因可归于Al-AlN-Al2O3滑板的致密组织结构及金属Al和AlN的有益作用.AlN难以被钢渣润湿,可减缓钢渣的侵蚀和渗透;AlN的结合密实作用可阻碍金属铝的熔出.金属Al高温下氧化形成Al2O3,刚玉与熔渣中的MgO反应形成Al2O3-MgO尖晶石,均使熔渣粘度及反应层致密度提高,因此提高了Al-AlN-Al2O3滑板的抗渣侵蚀能力.     

铝-氮化铝结合刚玉质滑板的抗氧化性能

研究了铝-氮化铝结合滑板在氧化气氛下加热升温过程中质量的连续变化特征,以及氧化前后试样的外形尺寸和强度的变化,通过热力学计算和动力学分析得知,试样在氧化过程中表现出的质量变化特性,有助于其组织结构的致密,特别是金属铝的氧化使得其在高温下形成氧化隔离层,提高了滑板的抗侵蚀能力和抗渗透能力。     

金属Al-Si结合Al2O3-C滑板的性能和使用

自主研制开发了节能型低碳金属Al-Si结合Al2O3-C滑板,其工艺特点是低温烧成,产品特性是低碳,与常用的Al2O3-C和Al2O3-ZrO2-C滑板相比,具有较高的热态强度,较好的抗热震性和抗氧化性。经大中型钢包的批量使用表明,其连续使用次数是高温烧成Al2O3-C滑板的两倍,与Al2O3-ZrO2-C滑板相当,用后滑板扩孔均匀,拉毛较少,裂纹微细。经残砖分析,认为金属Al-Si结合Al2O3-C滑板使用时的损毁过程可能是:表面工作层的非氧化物首先被氧化,导致结构疏松,强度降低,在铸孔处由高温钢水冲刷引起铸孔扩大,在滑动面处因机械摩擦造成滑动面拉毛。     

微波辐射下污泥残渣催化甲烷裂解制氢

采用石英管固定床反应器,在微波加热条件下分别研究了不同功率、气氛条件、粒径以及进口甲烷浓度对污泥残渣催化甲烷裂解反应的影响。结果表明,污泥残渣对甲烷裂解反应具有良好的催化活性;增加微波功率和减小粒径均能够有效提高甲烷转化率;污泥残渣在不同气氛条件下表现出不同的温度特性,其中氮气和氢气氛围内的温度明显高于甲烷气氛中,表明甲烷裂解过程中气氛条件是影响反应进行的因素之一;进口甲烷浓度越高,甲烷的转化率越大。反应前后污泥残渣电镜扫描分析及物性参数的比较表明,甲烷裂解后产生的大量积炭覆盖在污泥残渣表面,导致比表面积降低、平均孔径增大,表明污泥残渣活性降低的原因可能与积炭覆盖表面,导致甲烷分子无法与活性中心接触所致。     

SrFe0.6Cu0.3Ti0.1O3-δ透氧膜反应器中甲烷部分氧化反应工艺及膜稳定性考察

采用SrFe_0.6Cu_0.3Ti_0.1O_3-δ混合导体透氧膜组装成膜催化反应器,进行甲烷部分氧化制合成气反应,考察了反应温度、空速、催化剂粒径等条件的影响,并分析了反应气氛引起的透氧膜结构变化情况。结果表明,在膜反应器内,催化反应与透氧过程存在相互制约和相互促进的关系。在膜反应器内进行甲烷部分氧化反应后,透氧膜的两侧表面均发生蚀刻现象,结晶度显著降低,反应侧蚀刻现象较为严重,膜表面形成了疏松的多孔层,反应气氛使膜表面晶体结构发生了较大改变,Sr容易从钙钛矿结构中析出并与CO₂结合形成SrCO₃,Sr的析出导致组成不平衡,促进了钙钛矿结构分解及其他物相的产生。     

SrFe_(0.6)Cu_(0.3)Ti_(0.1)O_(3-δ)透氧膜反应器中甲烷部分氧化反应工艺及膜稳定性考察

采用SrFe0.6Cu0.3Ti0.1O3?δ混合导体透氧膜组装成膜催化反应器,进行甲烷部分氧化制合成气反应,考察了反应温度、空速、催化剂粒径等条件的影响,并分析了反应气氛引起的透氧膜结构变化情况。结果表明,在膜反应器内,催化反应与透氧过程存在相互制约和相互促进的关系。在膜反应器内进行甲烷部分氧化反应后,透氧膜的两侧表面均发生蚀刻现象,结晶度显著降低,反应侧蚀刻现象较为严重,膜表面形成了疏松的多孔层,反应气氛使膜表面晶体结构发生了较大改变,Sr容易从钙钛矿结构中析出并与CO2结合形成SrCO3,Sr的析出导致组成不平衡,促进了钙钛矿结构分解及其他物相的产生。     

高温滑板润滑剂的研制与应用

采用高纯鳞片石墨微粉为主原料,去离子水为分散介质,辅以有机、无机结合剂及表面活性剂、消泡剂和各种抗氧化剂,采用球磨混合工艺制备了水基高温滑板润滑剂,研究了抗氧化剂种类(分别为B4C微粉、SiC微粉、h-BN微粉、TiB2微粉以及Si微粉)和加入量对润滑剂高温抗氧化性能的影响,并将自制润滑剂与日本进口润滑剂进行了不同温度(20～800℃)下的润滑性对比。结果表明:1)外加3%(w)h-BN微粉可赋予润滑剂涂层最佳的高温氧化防护效果;2)与日本滑板润滑剂相比,自制润滑剂在高温(200～800℃)下表现出更好的润滑性;3)显微形貌观察发现,自制滑板润滑剂的石墨较日本的粒度小,结合较紧密,更有利于润滑剂高温抗氧化性和耐磨性的提高;4)实际应用表明,自制滑板润滑剂在滑板表面形成润滑剂涂层后,能满足滑板4～5次连滑的要求,其应用效果与日本进口产品相似。     

炭滑板的石墨化度对电弧烧蚀速率的影响

采用XRD平均峰位法测定了5种炭清板的石墨化度，研究了它们在不同条件下的电弧烧蚀速率。研究发现使用寿命低的炭滑板的石墨化度也低;经过高温处理后，两种炭滑板的石墨化度都明显提高。测定滑板的电弧烧蚀速率，结果表明石墨化度越高，相应的电弧烧蚀速率越低。     

负压条件管式太阳能蒸馏空腔的传热传质特性

针对目前管式太阳能蒸馏装置在常压运行时产水率较低的问题,提出了一种可在真空负压条件下连续补水运行的管式蒸馏方法,并在定温及定功率加热条件下,测试了实验样机负压运行时的温度及产水率变化,证明了所提出的负压条件下运行的管式蒸馏方法优于常压运行的一般蒸馏方法。在PT=40 k Pa、Qh=200 W定功率加热实验中,空腔传热温差比常压运行时降低约40%;装置全天累计产水量为1.9 kg,比常压运行时产水量增加22.5%。基于稳态实验数据得到了负压修正的空腔传质计算关系式,在此基础上构建了管式蒸馏装置在负压条件运行时的产水率预测模型,其对实验样机全天累计产水预测误差和最大产水率误差分别为2.1%和4%。     

神木煤-CH_4微波共热解产物生成规律研究

以半焦作为微波吸收剂和CH4裂解催化剂,在固定床反应器上考察了CH4气氛下神木煤微波热解特性,对CH4气氛下神木煤-半焦混合物在不同温度(450℃~700℃)下微波热解产物的生成规律进行了研究,并与相同条件的N2气氛下微波热解结果进行了比较.研究表明,CH4气氛下神木煤的微波热解半焦产率比N2气氛下的半焦产率低;而焦油产率和热解水产率高于相同条件N2气氛下的焦油和热解水产率.在CH4气氛下煤-半焦混合物微波热解,H2和CO产率高于N2气氛下的结果,而CO2产率低于N2气氛下微波热解的CO2产率.综合对比两种气氛下热解产物的生成规律可知,在半焦催化作用下,CH4在微波加热条件下可以实现对神木煤的直接加氢,提高煤的热解转化率.     

黄心料的成因及对策

<正>我公司2500t/d熟料生产线2004年6月投产,与国内大多数厂家一样,在生产过程中难免出现黄心料。所谓黄心料,就是在窑内缺氧的还原气氛下生产出来的熟料,可分为疏松性黄心料和致密性黄心料。疏松黄心料结构疏松,熟料烧失量高,后期强度明显     

不同条件对钢渣碳酸化反应的影响及动力学分析

钢渣碳酸化捕集固定CO2既可实现CO2的减排,又能改善钢渣的安定性,具有很好的发展前景.以转炉钢渣为原料,系统研究了不同气氛、温度、升温速率下钢渣的碳酸化反应.通过热重实验,分析了不同升温速率下钢渣碳酸化反应的速率和温度区间,计算了CO2和水蒸气气氛下钢渣碳酸化反应的活化能;利用XRD分析了不同条件下钢渣碳酸化试样中碳酸钙和游离氧化钙含量的变化规律.结果表明,不同气氛下钢渣碳酸化反应受温度的影响不同.单一CO2气氛下,钢渣碳酸化反应速率随着温度的升高而加快,在600～700℃范围内,碳酸化率达到最高;CO2和水蒸气同时通入时,钢渣碳酸化反应更易进行,在400℃已有明显碳酸化反应,随温度升高在600℃左右碳酸化率达到最大温度升高到700℃后,碳酸钙的分解反应明显加快,游离氧化钙增多.同时通入CO2和水蒸气的气氛下,在400～500℃时,钢渣碳酸化反应的活化能为2.35 kJ·mol-1.     

桦甸油页岩自热干馏

对油页岩干馏过程中能量输入过高的问题,研究了油页岩含氧低温载气干馏过程(N2-Air-R)。N2-Air-R过程是在氮气气氛下通过外加热将油页岩加热至一定温度,然后停止外加热并将氮气替代为150℃的空气,此后油页岩自热升温,不需外加热便可完成干馏。研究表明外加热到300℃时通入空气能达到最好的干馏效果。将N2-Air-R过程与其他两种干馏过程进行了比较:全程在空气气氛下采用外加热将温度加热到干馏终温550℃(Air-R);全程在氮气气氛下采用外加热将温度加热到干馏终温550℃(N2-R)。结果表明,N2-Air-R过程与其他干馏过程得到的页岩油成分相似,均为碳氢化合物,且沸程相近。最后通过研究三种干馏过程中半焦结构随温度的变化,讨论了N2-Air-R干馏过程与其他过程不同的原因。     

电压对镁合金微弧氧化膜层耐高温性能的影响

通过电压参数的调节在AZ91D镁合金表面制备了不同结构的微弧氧化膜层,分析对比了450℃条件下加热96 h后不同电压条件下制备的膜层的形貌变化,结果表明:随着电压的升高,微弧氧化膜层疏松程度变大,高温氧化实验后膜层表面形貌变化减小,膜层耐高温性能提升。     

电压对镁合金微弧氧化膜层耐高温性能的影响

通过电压参数的调节在AZ91D镁合金表面制备了不同结构的微弧氧化膜层,分析对比了450℃条件下加热96 h后不同电压条件下制备的膜层的形貌变化,结果表明：随着电压的升高,微弧氧化膜层疏松程度变大,高温氧化实验后膜层表面形貌变化减小,膜层耐高温性能提升。     

工艺参数对疏松热解炭微观结构的影响

以不同浓度的乙炔为碳源气体,在不同温度条件下,采用化学气相沉积的方法,在不同表面粗糙度的基体上沉积制备出各种疏松热解炭样品,用扫描电镜检测了疏松热解炭涂层的微观结构。结果表明:在1100~1550℃,随着沉积温度的升高,疏松热解炭颗粒尺寸逐渐增大,1400℃以后沉积的疏松热解炭颗粒较大;粗糙度较小时,不容易发现致密层,当粗糙度达到一定数值,会发现疏松热解炭内层致密外层疏松现象,并且观察发现,随着基体表面粗糙度的加大,致密层逐渐增厚;随着乙炔浓度的增加,疏松热解炭的颗粒尺寸逐渐减小。