添加Nd_2O_3对白云石烧结性能的影响

添加不同比例Nd_2O_3到天然白云石中,采用二步煅烧法制备镁钙材料,研究了Nd_2O_3对白云石烧结性能的影响。结果表明,1 600℃烧结3 h条件下,没有添加Nd_2O_3的试样的体积密度为3.25 g/cm~3,显气孔率为3.8%,MgO晶粒尺寸为3.82μm;添加0.75%(质量分数)Nd_2O_3时,由于Nd_2O_3和MgO、CaO发生固溶反应,降低了其晶粒生长活化能,试样的体积密度提高为3.33 g/cm~3,显气孔率下降为2.8%,MgO晶粒尺寸增大至4.53μm。     

添加氧化物对提高CaO抗水化性能的作用

在较低温度下(≤1600℃),用高纯石灰石添加不同氧化物制得了 CaO 烧结团块,考察了不同添加物以及不同添加量对 CaO 抗水化性能的影响,并着重分析了 Al_2O_3对提高 CaO 抗水化性能的作用。试验结果表明,Al_2O_3的加入使 CaO 在煅烧过程中得到发育良好的晶粒和极低的显气孔率。在1580℃温度下保温2小时煅烧石灰石中加入适量 Al_2O_3的团块,可以俺其显气孔率降至0.23％。这种烧结团块在70℃,70％相对湿度下养护24小时的水化增重率(ΔW/W)仅为纯 CaO 的1/3000在本实验条件下,其它添加物对提高 CaO 的抗水化性能无明显效果。     

Fe2O3微粉添加对MgO CaO系耐火材料烧结性能及 抗水化性能的影响

通过添加Fe2O3微粉的方法,研究了Fe2O3微粉对MgO CaO系耐火材料烧结性能和抗水化性能的影响。试验结果表明,添加Fe2O3微粉可以有效地促进MgO CaO系耐火材料的烧结,抑制其水化速度。当Fe2O3的添加量在0～3%时,随着Fe2O3添加量的增加,耐火材料试样的体积密度先增加后减小,显气孔率则先减小后增加,且两者均在Fe2O3为1%处出现极值。当Fe2O3的添加量在02%～05%的范围时,耐火材料试样的显气孔率和体积密度变化最明显。当Fe2O3添加量为1%时,将试样在温度为60 ℃、相对湿度为75%的条件下水化144 h后,其粉化率仅为146%。
     

精炼钢包用Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的研发

为适应精炼钢包用耐火材料轻量化的发展需要,采用两步烧结法向Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料中添加La_2O_3,并对该耐火材料的抗LF精炼渣侵蚀性能进行了研究。结果表明,添加的La_2O_3优先固溶入Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的晶相CaO·6Al_2O_3中,促使CaO·6Al_2O_3晶胞产生晶格畸变,有效抑制了CaO·6Al_2O_3晶粒沿基面的异常长大,进而有效地促进了Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的烧结致密化。当添加La_2O_3的质量分数为4%,在1600℃保温2h烧成后,试样的气孔率由占总体积分数的19.2%下降至6.1%,体积密度由2.78g/cm3上升至3.18g/cm3,制得了含MgO·Al_2O_3、CaO·2Al_2O_3、CaO·6Al_2O_3晶相且呈现交织分布、显微结构致密的Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料,其抗LF精炼渣侵蚀性能与同等致密度的Al_2O_3-MgO质耐火材料相当。     

CoO对菱镁矿制备镁砂性能的影响

通过添加CoO到天然菱镁矿中,采用二步煅烧法制备了镁砂。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了样品的物相构成和显微组织。结果表明,在1600℃烧结保温3 h,未添加CoO试样烧结前后线变化率为8.8%,制备镁砂的体积密度为3.02 g·cm-3,显气孔率为17.8%,MgO晶粒尺寸为3.66 μm;在相同烧结条件下,添加质量分数为0.75% CoO试样烧结前后线变化率为18.1%,镁砂的体积密度为3.28 g·cm-3,显气孔率为9.4%,MgO晶粒尺寸为5.31 μm。经高温烧结后,添加到菱镁矿中的CoO完全固溶到MgO晶格中,改变了MgO晶格常数,导致MgO发生晶格畸变,降低了MgO生长活化能,促进菱镁矿的烧结。     

Al_2O3添加物对MgO部分稳定ZrO_2性能的影响

本文研究Al_2O_3添加物对MgO部分稳定ZrO_2(Mg-PSZ)性能的影响。采用ZrO_2,Mg(OH)_2·4MgCO_3·6H_2O和Al_2O_3为原料,配成不同Al_2O-3(0～2％)含量的五种试样,经热塑法成型,>1750℃烧成。试验结果表明:(1)Mg-PSZ中加人Al_2O_3(1～1.5％)能促进烧结、提高其致密度、抗蚀性及抗热震性,但对其电子电导特征氧分压影响不大。(2)添加Al_2O_3的Mg-PSZ的相变温度比ZrO_2原料的相变温度约低100～200℃。(3)添加的Al_2O_3与从c-ZrO_2(ss)脱溶出来的MgO生成镁钼尖晶石,分布于ZrO_2晶界处。     

添加硅酸钠对CaO-MgO砂抗水化性的影响

CaO和MgO都是性能优良的碱性材料 ,但易水化的特性却使它们的应用受到了很大的影响。为研究加入硅酸对CaO MgO砂抗水化性的影响 ,先把 80 %的CaCO3和 2 0 %的Mg(OH) 2 混合 ,外加 0 .5 %的乳酸铝和 2 5 %的磷酸溶液 (以上为质量分数 ) ,作为测试抗水化性的标准材料 ,然后在此材料中添加不同量的硅酸钠 ,进行烧成。制备好的试样放入压力为 0 .3MPa的容器中 3h ,测量增重率 ,来评价其抗水化性的优劣。结果发现 ,对于添加 10 5 %硅酸钠的试样 ,当烧成温度大于 160 0℃时 ,随烧成温度的增加 ,水化增重率急剧下降 ;当烧成温度为 160 0℃时…     

NiO掺杂对菱镁矿烧结性能的影响

以天然菱镁矿为原料,添加不同质量分数的NiO粉末,采用高温煅烧法制备了镁砂。利用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析NiO粉末掺杂对镁砂熟料烧结性能、物相组成、微观结构的影响。结果表明,在菱镁矿中添加NiO粉末有利于提高镁砂烧结致密性,促进MgO晶粒长大。当不添加NiO粉末时,试样在1600℃烧结前后线变化率为8.72%,体积密度为2.96 g·cm-3,显气孔率为19.2%,MgO晶粒尺寸为1.36 μm;当加入质量百分数为0.75% NiO粉末时,试样烧结前后线变化率为18.06%,制备镁砂体积密度为3.29 g·cm-3,显气孔率为11.5%,MgO晶粒尺寸为3.81 μm。在1600℃对添加NiO粉末的菱镁矿进行烧结,NiO可以与MgO完全固溶,引起MgO晶格畸变,降低晶体活化能,提高MgO烧结致密性能。但添加过多NiO,在短时间内无法与MgO完全固溶,妨碍烧结相的直接接触,影响传质过程,导致样品烧结性能降低。     

CuO对锆酸钙性能的影响

以Ca(OH)_2和m–ZrO_2为原料,按物质的量1:1配料,添加不同质量分数的CuO,混料均匀后压样在不同烧结温度保温3 h后制备锆酸钙。将烧结后的样品用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)分析CuO对锆酸钙材料的烧结性能、物相组成、微观结构的影响。结果表明:样品在1600℃温度烧结后,当没有添加CuO时,试样烧结前后线收缩率为11.22%,体积密度为3.37 g×cm~(-3),显气孔率为15.6%,CaZrO_3晶粒尺寸为3.58μm;当加入质量分数为1.5%CuO时,由于在烧结过程中CuO和CaO反应生成低熔点相CaO–CuO,产生液相促进烧结,试样烧结前后线收缩率为19.68%,制备锆酸钙体积密度为4.07 g×cm-3,显气孔率为7.6%,CaZrO_3晶粒尺寸为5.14μm。     

CuO对白云石烧结性能的影响

本文研究了CuO对白云石烧结性能的影响,结果表明:CuO添加到白云石中,高温烧结时,产生低熔点CaO-CuO液相,促进白云石的烧结。当煅烧温度为1600℃,无CuO添加剂时,制备的镁钙砂体积密度为3.23 g/cm~3,显气孔率为3.4%。当CuO添加量为1.5%时,制备的镁钙砂体积密度提高到3.30 g/cm~3,显气孔率为1.6%。     

MgO包裹CaO砂抗水化性能的研究

以分析纯Ca(OH)2为原料,经成型、煅烧后,将其破碎为2.5~5 mm颗粒,制成CaO砂,在其表面包裹电熔MgO细粉,分别于1500℃、1600℃×3 h烧后,在0.15 MPa,125℃~128℃的水蒸汽压下测其抗水化性。结果表明:MgO细粉包裹无添加剂CaO砂表面的抗水化性优于包裹含添加剂的CaO砂;将含1.0%Fe2O3的电熔MgO细粉包裹无添加剂CaO砂,经1600℃×3 h烧后在CaO砂表面制成厚度约为0.25 mm的MgO薄膜,水化增重率从20.69%降至8.10%。     

TiO2和Al2O3加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响

以α-Al2O3、TiO2和轻烧MgO为原料,在轻烧MgO含量固定不变的情况下．研究了在1400～1600℃下α-Al2O3和TiO2的加入量对MgO-Al2O3-TiO2材料烧结性能的影响。结果表明：当烧结温度低于1500℃时,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的显气孔率降低,体积密度增加;当烧结温度升高到1600℃时,TiO2的加入使试样的烧结性能稍微变差;且在1600℃保温3h烧后的试样中,随着TiO2含量的增加,Al2O3含量的减少,试样的晶粒尺寸增大,但当Al2O3含量为0时,试样的晶粒尺寸又有所减小。     

MgO对赤铁矿粉矿烧结产物低温还原过程的影响

铁矿粉烧结中添加MgO有助于稳定磁铁矿和抑制二次赤铁矿的形成,可以改善烧结矿低温还原粉化性能,但其对烧结矿低温还原过程的影响尚不是十分明确。通过热重法测定不同MgO含量的烧结产物在550℃还原过程中质量的变化,定量地了解MgO对烧结产物低温还原性的影响。同时结合XRD和光学显微镜跟踪试样在还原前后矿物组成、结构及裂纹的变化,揭示了MgO改善烧结矿低温还原粉化的机理。结果表明,MgO对烧结产物低温还原过程的影响与Al_2O_3含量有关,不含Al_2O_3时,MgO抑制烧结产物的低温还原,添加Al_2O_3后,MgO对烧结产物低温还原的抑制作用减弱。另外,烧结产物还原过程中裂纹的形成与烧结产物的矿物组成及结构有关,适当的孔隙有利于减少裂纹的形成,这很好地解释了实际铁矿石烧结生产中添加少量的MgO可以改善烧结矿的低温还原粉化性。     

Fe2O3添加剂对锆酸钙陶瓷烧结性能的影响

以分析纯Ca(OH)₂和m-ZrO₂为原料, 按物质的量1:1进行配料, 添加不同质量分数Fe₂O₃粉末作为添加剂, 经充分混合后压制成?20 mm×20 mm圆柱试样, 再经1600℃保温3 h煅烧制备得到锆酸钙陶瓷试样(CaZrO₃)。利用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪及扫描电子显微镜分析Fe₂O₃粉末添加剂对CaZrO₃陶瓷材料烧结性能、物相组成及微观结构的影响。结果表明:当没有添加Fe₂O₃粉末时, 试样烧结前后线变化率为12.72%, 体积密度为3.92g·cm-3, 显气孔率为14.9%, CaZrO₃晶粒尺寸为4.22μm; 当加入质量分数0.75%Fe₂O₃粉末时, 试样烧结前后线变化率为17.20%, 体积密度为4.68 g·cm-3, 显气孔率为6.8%, CaZrO₃晶粒尺寸为5.21μm。     

Al2O3细粉对MgO系浇注料性能的影响

本文研究了Al2O3细粉的加入对MgO系浇注料性能的影响。在110℃×24h烘干,1500℃×3h烧成制度下,通过改变基质中Al2O3细粉的加入量,对材料物理性能和力学性能进行测试。结果表明：3％～5％Al2O3细粉的加入能显著改善MgO系浇注料的综合烧结性能：显气孔率15％～17％;体积密度3．01～3．03g／cm^3;耐压强度和抗折强度分别高达85～92MPa和12．4—14．5MPa;当Al2O3细粉的加入量大于5％时,由于材料线变化率和显气孔率的过度增大,引起材料结构的松散,导致材料强度的降低和抗渣性能的下降如：显气孔率大于20％;体积密度小于2．90g／cm^3;耐压强度和抗折强度则分别小于70MPa和10MPa。     

CaCO3微粉对锆酸钙性能的影响

以Ca（OH）₂和m-ZrO₂为原料,按物质的量1:1进行配料,添加不同质量分数的CaCO₃微粉,混料均匀后压样,经1600℃保温3 h后制备得到锆酸钙（CaZrO₃）。利用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和X'Pert plus图象处理软件分析CaCO₃微粉对锆酸钙材料烧结性能、物相组成及微观结构的影响。结果表明:当没有添加CaCO₃微粉时,试样烧结前后线收缩率为8.23%,体积密度为3.40 g·cm-3,显气孔率为14.5%,CaZrO₃晶粒尺寸为4.08μm;当加入质量分数为8% CaCO₃微粉时,试样烧结前后线收缩率为14.89%,制备锆酸钙体积密度为4.02 g·cm-3,显气孔率为8.6%,CaZrO3晶粒尺寸为5.45μm;由此可见,添加少量CaCO₃微粉有利于锆酸钙烧结致密性和晶粒长大。