含石灰石的镁钙质中间包衬对锰钢中合金元素及总氧含量的影响

利用中频感应炉研究了高温下镁钙质耐火材料中石灰石分解生成的CO2与锰合金钢中合金元素之间的反应。将钢样置于加入20%(w)石灰石制成的不烧镁钙质坩埚内,在中频感应炉中氩气气氛下熔炼。待钢样熔化后加入钢渣,然后将温度保持在1 600℃继续熔炼,每间隔一段时间用石英管从钢水中取钢样,然后将钢水从坩埚内倒出。对所取钢样进行合金元素和总氧含量分析,对熔炼后坩埚进行XRD分析及化学分析,同时对比了不含石灰石的镁质材料对钢水相关元素和总氧含量的影响。结果表明,高温下镁钙质耐火材料中的石灰石分解产生的CO2会与锰合金钢中合金元素发生反应,降低钢中合金元素的含量,增加钢中的总氧含量。     

红柱石——一种优异的抗钠蒸气侵蚀的耐火原料

钠蒸气对氧化铝耐火材料的化学侵蚀尚未了解。为了更好地理解了这种侵蚀,进行试验室测试以模拟钠蒸气对各种原料和耐火材料的侵蚀。钠蒸气对氧化铝原料的侵蚀主要是富Na2O液相的溶解-沉淀过程。气态侵蚀取决于氧化铝原料的显微结构和相分布。黏土和红柱石易受钠蒸气侵蚀。尽管有初始高硅玻璃相,由于大部分玻璃相分布在莫来石复合结晶相的毛细管网中,莫来石化红柱石具有优异的抗侵蚀性,接近单晶电熔莫来石。因此,高铝耐火材料基质采用莫来石化红柱石颗粒,其在钠蒸气侵蚀时阻碍了液相形成,这些试验结果与热力学计算一致。     

烧成温度和保温时间对红柱石基耐火材料莫来石化行为的影响

研究了烧成温度和保温时间对添加活性氧化铝的红柱石基耐火材料莫来石化行为的影响。对试样XRD数据的分析结果表明,烧成温度升高,莫来石含量线性增大,残存红柱石线性减少,二者具有良好的相关性。氧化铝溶解入液相主要在1400℃之前。二次莫来石化反应主要发生在1500℃之后。1600℃烧成时,保温3h之内,莫来石含量增长速度最快。二次莫来石的生成反应在一定程度上滞后于一次莫来石反应和刚玉溶解入液相的反应。     

粉煤灰为基制备耐火材料的研究

以粉煤灰为主要原材料,煤矸石和工业氧化铝为辅料,通过控制物料比例制备了不同Al2O3含量在不同烧结温度下的耐火材料.对所制备材料进行结构性能测试,并借助X射线衍射和扫描电镜对材料进行微观分析.实验结果表明:不同的烧结温度及氧化铝含量对耐火制品的致密性、力学性能、耐火度和晶型状态都有影响.制品在1350 ℃、Al2O3的含量为45%时,其性能指标为:体积密度2.47 g/cm3、常温耐压41 MPa、耐火度1450 ℃、晶型状态以莫来石相和刚玉相为主.该制品的力学性能和使用性能较好,可为进一步利用粉煤灰制备高附加值材料奠定基础.     

电磁场对形成MgO-C质耐火材料MgO致密层的影响

采用碳含量为6%（质量分数）的MgO–C质耐火材料和CaO与SiO2质量比为0.87的钢渣,分别在中频感应炉和电阻炉中氩气气氛下进行抗渣侵蚀实验,利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对抗渣样品渣线界面层进行分析。结果表明：在电磁场环境中,MgO–C质耐火材料界面层没有发生Mg（g）氧化反应,因此未形成MgO致密层;...     

含有自形成莫来石的硅酸钡水泥及其浇注料的应用

六种由不同比例的重晶石、高岭土和煅烧氧化铝组成的配料在1500～1600℃烧结3h以制备含有自形成莫来石的硅酸钡水泥。用X射线衍射研究了水泥混合物的成分。根据标准规范,试验了物理机械性、烧结性和耐火材料性能。每种混合物,主要由不同比例的莫来石和硅酸钡矿物组成,显示出不同性能。粘结性、烧结性和耐火材料性能之间的最好折衷方式是由60%重晶石、25%高岭土和15%煅烧氧化铝所制备的混合物提供的,其中含有约54%的硅酸钡和33%的莫来石。含有自形成莫来石的浇注料由15%的混合细粉作为水泥和同样混合的85%的不同级配的骨料制备而成,显示出好的体积稳定性、高机械性、高抗热震性及高承载能力。     

氧化铝/莫来石复合陶瓷断裂行为研究

用X射线衍射方法测定了氧化铝/莫来石复合陶瓷的残余应力,并通过计算加以验证。在莫来石含量比较小的情况下,氧化铝/莫来石复合陶瓷基体拉应力与莫来石体积含量成线性关系。通过模型分析了氧化铝基体和莫来石颗粒的应力状态及其对裂纹扩展的影响。由莫来石颗粒引入的基体拉应力使裂纹倾向于向晶内扩展。观察了氧化铝/莫来石复合陶瓷断裂方式的转变,计算了穿晶断裂比率与基体应力的关系,进而建立了莫来石含量、基体应力、穿晶断裂比率三者的对应关系。这为复合陶瓷材料的制备和性能分析提供了可靠基础。     

高活性钛熔体与BaZrO_3耐火材料界面反应机理

利用BaZrO_3坩埚结合感应加热技术熔炼钛合金,通过光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪以及原子发射光谱仪等分析了BaZrO_3耐火材料与熔体接触后微观形貌变化及BaZrO_3耐火材料与合金之间的相互熔解量,研究了BaZrO_3耐火材料与熔体界面的反应、组成元素在熔体中熔解量随接触时间变化规律及与钛熔体界面反应机理。结果表明:熔炼低含钛量的钛合金,BaZrO_3耐火材料渗透层厚度约为20μm,随着BaZrO_3耐火材料与熔体接触时间增加,氧元素在熔体中熔解量逐渐降低,锆含量则并未出现明显变化,说明BaZrO_3耐火材料不与钛熔体发生界面反应;熔炼高含钛量钛合金时,BaZrO_3耐火材料侵蚀层厚度约为2 000μm,锆和氧在熔体中熔解量逐渐升高,说明高钛含量熔体与BaZrO_3耐火材料发生界面反应,反应过程中有BaO生成。     

烧结温度对铁合金厂硅灰粉尘合成的莫来石晶相结构的影响

以铁合金厂回收的硅灰粉尘和工业氧化铝为主要原料合成莫来石材料,主要探讨烧结温度对莫来石晶相结构和显微结构的影响,从而选择最佳的烧结温度。采用X射线粉末衍射分析(X-Ray diffraction,XRD),扫描电镜(Scanning electron microscopy,SEM)及相关分析软件,如:Philipsplus,Rietveld quantification等表征得到的莫来石。结果表明:1500℃烧结的样品中莫来石含量最高,达93%,合成的莫来石以固溶体Al4.6Si1.4O9.7的形式存在,在扫描电镜下观察,多以细粒状产出。     

X射线法粉煤灰形成莫来石影响因素的研究

以粉煤灰和铝矾土混合料作原料，进行高温烧结，可以制得主矿物相为莫来石的烧结料，它可以作为耐火材料使用。莫来石矿物相的含量用Ｘ－射线衍射分析法进行测定。运用这种方法，测出了焙烧温度，化学成分和莫来石生成量三者关系的系统数据。温度处在１３００℃至１５００℃之间，莫来石生成量随温度上升显著提高。烧结温度选择在１４５０℃附近，就可满足烧结反应的需要。化学成分对莫来石生成量的影响也十分强烈。烧后保温时间７小时较为合宜。     

铝硅系耐火原料与碱蒸气反应侵蚀行为

近年来,污泥、生活垃圾作为水泥生产的部分燃料应用于水泥生产,造成水泥窑炉衬材料硅莫砖的严重碱侵蚀破坏和剥落,影响水泥窑的稳定运行。采用碱蒸气法系统研究了水泥窑硅莫砖用高铝矾土、莫来石(M60)及莫来凯特3种铝硅系耐火原料抗碱蒸气侵蚀行为。结果表明：3种铝硅系耐火原料的碱蒸气侵蚀行为,与原料中的化学成分、玻璃相含量和成分及其显微结构等密切相关。对于以刚玉、莫来石为主的高铝矾土,碱与刚玉、莫来石晶相发生反应形成钾霞石,产生体积膨胀,使得高铝矾土表面先发生疏松和开裂,后碱蒸气渗入颗粒内部,造成严重碱侵蚀破坏;而对于以莫来石为主的莫来石(M60)原料,碱与莫来石和玻璃相发生反应,形成瞬间液相并析出白榴石相,形成的液相阻止了碱的渗透,使碱侵蚀仅发生在表面层而表现出优良的抗碱侵蚀性能。而莫来凯特原料中晶相莫来石与玻璃相含量相当,玻璃相含量高达46%,其与碱蒸气发生化学反应形成更多的液相,同时析出白榴石相,因氧化钾反应溶解在该原料玻璃相中,造成原料整体性侵蚀破坏。     

45#钢在CO2驱油条件下的腐蚀规律研究

为确保CO_2驱油井下附件材料的安全可靠,利用室内高温高压动态腐蚀评价实验来模拟CO_2驱油井下附件材料的腐蚀情况,测定不同温度、压力、CO_2含量条件下45#钢材料的动态腐蚀速率。利用扫描电子显微镜(SEM)和附带X射线能谱仪(EDX)分析腐蚀试样表面腐蚀产物和形貌特征。结果表明:在本试验环境中,45#钢发生严重CO_2腐蚀,在相同CO_2含量条件下温度、压力高的腐蚀速率大,腐蚀产物主要是FeCO_3。     

Al2O3-3Al2O3·2SiO2-ZrO2耐火材料的相组成

Al2O3-SiO2-ZrO2系耐火材料应用范围广,特别被用作陶瓷辊,具有力学强度高、抗热震性能优良、耐碱类化合物侵蚀和高温蠕变率低的特性。Al2O3-SiO2-ZrO2系耐火材料性能很大程度上取决于其结晶相和玻璃相的总量和化学成分,采用定量XRPD和XRF研究了原料中Al2O3/SiO2比和氧化铝颗粒尺寸分布对结晶相和玻璃相的总量及其化学成分的影响。耐火材料由莫来石、刚玉、ZrO2的多晶体和总量各异的玻璃相组成。莫来石含量及其晶胞参数和成分随烧成温度改变,但主要受原料中Al2O3/SiO2比的影响。     

电弧炉和盛钢桶用高铝砖性能的评述

本文叙述了电弧炉和盛钢桶用高铝耐火材料的早期损毁现象。显微镜和X射线衍射研究显示出被使用过砖的冷面上的Al_2O_3和SiO_2未完全转化为莫来石,与此同时被使用砖热面的情况则恰恰相反。未使用砖与被使用砖相比其氧化钙和氧化镁在热面中的含量要低一些,氧化钙和氧化镁含量的增加必然会导致熔渣的渗入。在工作面运行温度下由于莫来石转化过程的进行面导致未使用砖的气孔率增高,这种状况有可能会助长熔渣渗透到砖结构中并导致诸如铁尖晶石、陨尖晶石、尖晶石等各种复杂结构的形成。铁尖晶石的存在显示出工作面温度已达到1750℃。     

堇青石-莫来石立柱成分分析与断裂机理研究

堇青石-莫来石立柱是一种常用的陶瓷厂窑具材料,在高温烟气腐蚀下,堇青石-莫来石立柱通常发生断裂失效.本工作以陶瓷厂断裂失效堇青石-莫来石立柱为研究对象,采用X射线衍射、X射线荧光、扫描电子显微镜等技术测定分析了堇青石-莫来石立柱的化学组成与微观结构.结果发现:断裂失效后的堇青石-莫来石立柱组织中形成了大量玻璃相结构,伴...     

红柱石原料高温结构演变及抗钾蒸气侵蚀行为研究

红柱石是铝硅系耐火材料重要的原料之一，因完全莫来石化后具有莫来石-高硅氧玻璃相相间的结构而表现出优异的抗碱侵蚀性能。然而，其莫来石化程度与抗碱侵蚀性能之间的关系尚未厘清。为此，本工作以粒度为3～5 mm的红柱石为研究对象，在1 450～1 600℃下热处理红柱石3 h,研究了红柱石的莫来石化过程与结构演变，并采用碱蒸气法研究了抗碱侵蚀行为。结果表明，随着热处理温度的提高，红柱石表面及裂纹附近先转变形成莫来石-高硅氧玻璃相结构，随后莫来石化转变不断向内部发展，直至完全莫来石化。红柱石莫来石化程度不同决定了其不同的抗碱侵蚀行为。1 450℃热处理后的红柱石表面及大裂纹附近形成的莫来石-高硅氧玻璃相复合层较薄，侵蚀以红柱石与钾蒸气直接反应为主，抗碱侵蚀性能较差；1 500℃及以上温度热处理的红柱石表面及大裂纹附近形成了一定厚度的莫来石-高硅氧玻璃相复合层，钾蒸气首先与高硅氧玻璃相反应形成含钾硅酸盐液相，随后该液相对莫来石相产生侵蚀溶解，阻止了碱蒸气对莫来石的直接反应侵蚀，从而使红柱石表现出优良的抗碱侵蚀性能。     

Ca合金处理钢用氧化锆质SN滑板

1.前言 作为净化钢水及铸造用耐火材料水口闭塞的对策,往往向钢水中实施添加含Ca合金。在铸造这样的Ca合金处理钢时,滑动水口的滑板耐火材料呈现非常特殊的熔损状况。作为其对策,着手开发了Ca合金处理钢相应的滑动水口用滑板材质。2.Ca处理钢的损毁形态 作为钢水最终脱氧、脱硫剂,向钢包中钢水添加含Ca合金,使钢中杂质形态和组成受到了影响。并且,添加含Ca合金作为防止铸造用耐火材料水口闭     

电磁场作用下高铁渣对MgO-C耐火材料的侵蚀

电磁场会促使熔渣中的铁、锰离子与MgO-C耐火材料反应形成锰掺杂镁铁尖晶石相,为进一步研究锰掺杂镁铁尖晶石的生成形貌及特征,采用Fe2O3质量分数为53.62%、CaO与SiO2质量比为0.8的高铁渣,分别在有、无电磁场环境下,对碳质量分数为14%的MgO-C耐火材料进行渣蚀试验。结果表明:感应炉存在电磁场,使熔渣中部分Fe2+/Fe3+与镁砂中Mg2+发生置换形成镁铁尖晶石,其含有少量Mn2+离子;镁铁尖晶石中铁含量从渣蚀层到渗透层急剧降低,锰含量几乎维持不变;侵蚀后试样渗透层较明显。电阻炉无电磁场,则侵蚀后试样没有形成镁铁尖晶石,熔渣中Si、Ca渗透到方镁石晶格中,形成钙镁榄橄石低熔相,将镁砂溶解到熔渣中;渣蚀层有明显的MgAl2O4生成。     

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℃.     

磷酸盐结合的高铝耐火材料

曾研究过氧化铝（铝矾土及煅炼氧化铝）的类型、熟料（氧化铝与莫来石）的类型、锆添加剂及结合剂的类型（磷酸及磷酸一铝）等对磷酸盐结合高铝耐火材料结合强度及物理性能的影响。试验结果表明磷酸盐结合的高铝耐火材料的常温耐压强度及物理性能取决于该系列的活性。试验结果还显示出将锆英石加至磷酸盐结合的高铝耐火材料中将明显的强化１５００℃以前的高温刚性,这是由于形成磷酸锆及少量莫来石的缘故。磷酸盐结合的莫来石耐火材