含碳微粉和非晶石墨在低碳镁碳砖中的应用

主要从引入含碳微粉以提高材料基质致密化和采用非晶石墨与鳞片石墨混合使用来引入不同的碳源这两方面研究了对低碳镁碳砖性能的影响。研究发现:(1)含碳微粉的加入可以降低显气孔率,提高体积密度;常温耐压强度也有明显提高,高温抗折强度略有提高,微粉加入量在3%以内,可以提高试样的抗氧化性,超过3%可以提高试样的烧后强度;(2)随着非晶石墨替代鳞片石墨量的增加,常温气孔率不断升高,体积密度不断降低,但常温力学强度变化不大;添加量20%试样的高温抗折强度略有上升,并且试样抗氧化性和原样相比略优。选用综合性能最优方案进行了现场试用,试用方案侵蚀速率较正常供货方案少1.08 mm/次,达到提高包龄的目的。     

莫来石-碳化硅-堇青石复合材料的制备

以莫来石、堇青石、碳化硅、矾土为主要原料,铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统,制备了莫来石-碳化硅-堇青石复合材料,并与莫来石-碳化硅材料进行了对比。试样自然干燥24h脱模后,再经110℃烘干24h,分别在空气气氛下于1000℃、1300℃和1500℃热处理3h,检测各温度热处理后试样的体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度以及试样的热膨胀系数、常温耐磨性能和抗热震性能。结果表明,莫来石-碳化硅-堇青石材料的体积密度小于莫来石-碳化硅材料的体积密度;常温抗折强度和耐压强度小于莫来石-碳化硅材料的常温抗折强度和耐压强度,只有经过1500℃热处理后的常温抗折强度大于莫来石-碳化硅材料的常温抗折强度。在莫来石-碳化硅材料中添加堇青石会降低材料的常温耐磨性能。莫来石-碳化硅-堇青石材料试样的热膨胀系数小于莫来石-碳化硅材料试样的热膨胀系数,抗热震性优于莫来石-碳化硅材料。     

膨润土对焦宝石基浇注料性能的影响

以焦宝石为主要原料,铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统,研究了膨润土对焦宝石基浇注料性能的影响。试样自然干燥24h脱模后,再经110℃烘干24h,分别于1000℃和1300℃热处理3h。检测不同热处理温度后试样的线变化率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度以及试样的热膨胀系数和抗热震性能。结果表明:在焦宝石基浇注料中添加膨润土会减小材料的体积密度,增大材料的线收缩率。试样中添加膨润土后减小了试样的热膨胀系数,降低了试样的常温抗折强度和常温耐压强度。添加适量的膨润土可提高试样的抗热震性能。     

镁铝尖晶石细粉对镁质浇注料物理性能的影响

研究了添加不同含量MA尖晶石(0、5%、8%、12%)对镁质浇注料性能的影响.结果表明:(1)随着MA尖晶石含量的增加,试样常温抗折、耐压强度降低,而经1 550 ℃3 h和1 100 ℃ 3 h热处理后强度呈先增加后下降的变化规律:(2)当MA尖晶石添加量为8%时,试样经1 550 ℃ 3 h和1 100 ℃ 3 h热处理后强度均达到最佳值,两者强度比接近于1∶1400℃ 0.5 h热处理条件下高温抗折强度也达到最佳值,可判断材料具有较好的抗剥落性和热震稳定性;(3)添加的MA尖晶石作为晶核,促进基质中α-Al2O3微粉与MgO反应形成原位尖晶石,促进烧结,强化基质,有利于增强试样的强度.     

不同酸碱性SiO_2微粉在铝硅系不定形耐火材料中的应用

为了研究化学性质不同的SiO2微粉在铝硅系不定形耐火材料中的应用,以焦宝石为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,分别研究了不同酸碱性的SiO2微粉对铝硅系不定形耐火材料性能的影响。试样自然干燥24h脱模后,再经110℃烘干24h,分别于600℃、800℃、1000℃和1300℃热处理3h。检测各温度热处理后含有不同酸碱性SiO2微粉试样的线变化率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、常温耐磨性能、热膨胀系数和抗热震性能。结果表明,在力学性能方面,铝硅系不定形耐火材料中引入酸性SiO2微粉的试样比引入弱碱性SiO2微粉的试样具有更大的体积密度,更高的常温抗折强度、常温耐压强度和更好的常温耐磨性能。在热学性能方面,铝硅系不定形耐火材料中引入弱碱性SiO2微粉的试样比引入酸性SiO2微粉的试样具有更低的热膨胀系数和更优良的抗热震性能。     

原位生成六铝酸钙对刚玉质多孔材料结构和性能的影响

为解决多孔透气材料力学强度与透气性能两者之间的矛盾, 以纯铝酸钙水泥为钙源, 在刚玉质多孔材料中原位生成六铝酸钙相, 研究了六铝酸钙生成量对多孔材料显微结构、物相组成及物理性能的影响。结果表明: 在1700℃保温3 h处理后, 添加纯铝酸钙水泥的试样中均有板状片六铝酸钙生成。当纯铝酸钙水泥添加量(质量分数)不超过3%时, 六铝酸钙的原位生成不仅提高了多孔材料的常温耐压强度和高温抗折强度(1400℃保温0.5 h), 还能改善材料的透气性能; 继续增加纯铝酸钙水泥的加入量, 多孔材料的上述性能降低。当纯铝酸钙水泥添加量(质量分数)为3%时, 试样常温耐压强度为33.6 MPa, 高温抗折强度为6.2 MPa, 达西渗流系数及非达西渗流系数分别为2.54×10-10 m2和1.46×10-6 m。     

氮化硼加入量对铁沟浇注料性能的影响

以电熔棕刚玉颗粒、SiC颗粒与细粉、白刚玉粉、α-Al2O3微粉、Secar71、硅微粉、球沥青为主要原料制备了ASC铁沟浇注料,试验以氮化硼作为防氧化剂,分别以质量分数为0、0.5%、1%、1.5%、2%的氮化硼粉等量替代白刚玉微粉,对中温1 000℃×3 h、1 500℃×3 h烧后试样进行物理性能、抗折强度、耐压强度及抗氧化性的测试。结果表明:随氮化硼外加量的增加,试样经1 000℃×3 h、1 500℃×3 h后的线变化率逐渐增大,体积密度先增大后减小,显气孔率先减小后增大,高温抗折强度先增大后减小,抗氧化性逐渐增强,当氮化硼加入量为1%时,能够获得最大的高温抗折强度,试样可以得到较好的综合指标。     

热处理对矾土-红柱石-腊石喷涂耐材性能的影响

以矾土骨料及细粉、腊石、红柱石为主要原料,铝酸钙水泥、硅微粉为结合系统,研究了不同热处理温度对矾土-红柱石-腊石喷涂耐火材料性能的影响。试样自然干燥24h脱模后,经110℃烘干24h,再分别于1000℃、1300℃和1500℃热处理3h。检测各温度热处理后试样的体积密度、线变化率、常温抗折强度、常温耐压强度、常温耐磨性和热膨胀系数。结果表明:矾土-红柱石-腊石喷涂耐火材料热膨胀系数在925℃时出现最大值(8.83×10-6/℃);随着热处理温度的提高,矾土-红柱石-腊石喷涂耐火材料的体积密度减小,线变化率先收缩后膨胀;经过1000℃、1300℃和1500℃热处理后,矾土-红柱石-腊石喷涂料的常温抗折强度逐渐增大,常温耐压强度先增大后减小。     

ZrB2-SiC复合粉加入量对ASC浇注料性能的影响

以刚玉为骨料，以氧化铝微粉、碳化硅细粉、硅微粉、70纯铝酸钙水泥、碳素及ZrB₂-SiC抗氧化复合粉等做基质，制得高炉出铁沟用耐火浇注料；以ZrB₂-SiC复合粉作为抗氧化剂，测试其对中温1 000℃及高温1 500℃烧后试样抗折、耐压强度、线变化率和坯体抗氧化性的影响，复合粉加入量分别为0、0.5%、1%、1.5%及2%，按照相同加入量等量减少刚玉粉。结果表明：随ZrB₂-SiC复合粉的增加，试样高温处理后的线变化率逐渐加大，体积密度呈现先升后降的趋势，高温抗折强度先增大后减小，抗氧化性则逐步变好；当ZrB₂-SiC复合粉加入1%时，高温抗折强度呈现最佳值，试样可以得到最好的综合指标。     

水泥加入量对刚玉基浇注料性能的影响

以板状刚玉、氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥、减水剂等为原料,研究了水泥加入量对刚玉浇注料性能的影响.随着水泥量的增加,试验结果表明:(1)110℃处理后试样的气孔率逐渐降低,体积密度变化不大;中高温处理后,试样的显气孔率增加,体积密度降低;(2)中高温处理后,试样的抗折、耐压强度逐渐增大;(3)中高温处理后,试样的线变化率增...     

基质组成对镁质中间包涂料性能的影响

通过调整镁质中间包涂料的基质配比,以期提高中间包涂料的中温强度。结果表明:随着SiO2微粉加入量的增多,涂料经中温处理后,抗折强度逐渐提高;当SiO2微粉加入量在4%~8%时,常温抗折强度、常温耐压强度、线变化率、抗渣等性能变化不大;调整Al2O3微粉加入量,抗渣性能有所降低;随着Al2O3微粉加入量的增加,试样的高温抗折强度有明显提高。     

促凝剂对水泥结合耐火浇注料性能的影响

通过将纯铝酸钙水泥结合的刚玉-尖晶石质浇注料应用于精炼钢包炉衬,研究碱性促凝剂溶液加入量对水泥结合耐火浇注料常温物理性能和高温性能的影响。结果表明：随促凝剂溶液加入量的增加,试样的线变化率减小、体积稳定性得到改善;试样的显气孔率增加、致密度和抗渣性能有所降低;试样的脱模强度先大幅度增加后稍有降低、1 300℃烧后的强度降低,但1 500℃烧后的强度增加;试样的高温强度变化不大、抗热震性能先增强后减弱。因此,针对不同的使用要求,应适量添加促凝剂。     

两种氧化铝微粉对矾土基喷涂料性能的影响

通过对含氧化铝微粉材料热处理试验,研究了两种不同粒径的氧化铝微粉对铝矾土基喷涂料件能的影响.结果表明:粒度较小的氧化铝微粉能使体系在1 300℃时产生较多的莫来石相,从而导致试样线变化减小,但在1 500℃时,其相对优良的促烧结性能又使试样线变化变大.不同热处理温度下,粒度较小的氧化铝微粉能明显提高矾土基喷涂料的体积密度、常温抗折强度和耐压强度.     

化学纤维加入量对高纯Al_2O_3-MgO-CaO系浇注料性能的影响

试验通过改变化学纤维的加入量来调整浇注料的组织结构,探究纤维加入量对高纯Al_2O_3-MgO-CaO系浇注料性能的影响及提高试样的热震稳定性的可行性。结果表明:随着纤维引入量的增加,材料经110℃×24h热处理后的流动性降低,增加了试样的气孔率,同时纤维的抗拉强度提高了试样的常温抗折强度;经400℃处理后,纤维受热熔融造成的气孔率增加导致抗折强度下降;试样在经1550℃-1200℃-1550℃5次热循环后,因化学纤维烧失后形成空间的增加,CA6晶体发育越发完善产生了较大膨胀抵消了重烧结的收缩,使其内部产生了较多的裂纹导致高温抗折强度降低,进而影响了强度保持率。综合认为,化学纤维加入量在0%~0.05%时,其高温强度及抗热震性能较为优异。     

溶胶结合快干浇注料的研制及其工业应用

研制了以致密刚玉和莫来石为骨料、白刚玉粉和矾土粉及α-Al2O3(≤0.043 mm)微粉为细粉、采用硅溶胶作结合剂的浇注料,该浇注料制成的试样分别于815℃×3 h、1 100℃×3 h和1 400℃×3 h进行加热后,检测相应试样常温抗折强度、耐压强度、体积密度、线变化率和抗热震性能。结果表明:硅溶胶结合浇注料经1 100℃×3 h处理后的抗折强度和耐压强度分别达到12.6 MPa和128.2 MPa;经1 100℃水冷热震性能测试达到100次以上,试样基本没有出现裂纹,经测试其耐压强度损失率仅为18.7%;与传统采用铝酸钙水泥作结合剂的耐火浇注料相比,该浇注料具有良好的体积稳定性、较好的中高温强度以及较快的凝胶性和烘烤性。     

Cr2O3、Si3N4对无碳铝镁钢包衬砖性能的影响

通过对无碳铝镁钢包衬砖的力学性能、热震稳定性和抗渣性的研究,表明在无碳铝镁钢包衬砖中引入Cr2O3可以提高试样的热震稳定性、抗渣性、高温抗折强度、重烧线变化等;添加Si3N4可提高试样的抗渣性和烧后耐压强度,却使试样的热震稳定性变差。     

不同粒度尖晶石对铝铬刚玉浇注料性能的影响

研究了尖晶石粒度对铝铬刚玉浇注料体积密度、显气孔率、抗折强度、耐压强度、热抗折强度、抗渣和抗热震性的影响。实验表明:(1)尖晶石粒度越细,试样烧后高温强度越高。(2)尖晶石粒度越细,热抗折强度越高。(3)尖晶石粒度越细,抗热震性先增加后降低,加入尖晶石200目,抗热震性能最好。(4)尖晶石粒度越细,抗渣性能增强,100目、200目、325目区别不大。     

基质组成对MgO质浇注料性能的影响

主要研究了MA尖晶石粉和α-Al2O3微粉加入量对MgO质浇注料性能的影响。结果表明,随着浇注料基质中MA尖晶石粉加入量的增加,试样在1100℃×3h和1550℃×3h烧后的抗折强度和耐压强度先递减而后又有所增加,试样抵抗熔渣渗透的能力加强,抵抗熔渣侵蚀的能力减弱。随着浇注料基质中α-Al2O3微粉加入量的增加,试样在1100℃×3h和1550℃×3h烧后的抗折强度和耐压强度基本上都逐步下降,试样抵抗熔渣渗透的能力加强,抵抗熔渣侵蚀的能力减弱。     

氮化硅铁对无水炮泥性能影响的研究

根据无水炮泥的基本配合比,分别用不同比例的氮化硅铁替代其中的刚玉作基质料,在埋炭条件下经110℃×24 h,900℃×2 h处理,以及在通氮气条件下经1500℃×2 h煅烧后,分别检测和分析了试样的物理性能。结果显示,试样的烘干强度最大,中温强度最低,高温强度介于两者之间。随着氮化硅铁含量从4%递增到12%,试样经过1500℃高温处理后,其常温耐压强度和抗折强度均呈递增趋势,当氮化硅铁含量为10%时达到最大值,体积密度则呈下降趋势,同时试样的抗渣渗透性能和抗渣侵蚀性能得到了提高,试样的钻孔开口时间逐渐缩短。     

锆英石对MgO-Al2O3质浇注料性能的影响

研究了锆英石对MgO-Al2O3质浇注料性能的影响.结果表明:添加了锆英石的试样,随着锆英石加入量的增加,试样抗渣侵蚀能力略有增强,抗渣渗透能力明显减弱;随着锆英石加入量的增加,试样在1 550℃保温3 h后的显气孔率和线变化率下降,体积密度、抗折强度和耐压强度升高.