超低水泥铁沟浇注料的研究及工业化应用

高炉用Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料的高温性能主要与水泥的加入量有关,为了探明水泥与Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能的相关性及如何提高Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的高温使用性能,对水泥加入量对材料性能的影响。本文以电熔棕刚玉颗粒、碳化硅颗粒与细粉、硅微粉、α-Al2O3微粉、白刚玉微粉、Secar71水泥、Si粉、球沥青为主要原料,分别加入质量分数为0、0.4%、0.6%、1%、1.5%的水泥等量替代白刚玉微粉,外加质量分数为4.5%的水搅拌均匀,振动浇注成型,研究了水泥加入量对浇注料经各温度热处理后常温物理性能及高温抗折强度的影响。结果表明:随着水泥加入量的增加,试样110℃烘干24 h后的体积密度及抗折耐压强度逐渐增大,1 500℃保温3h后的体积密度及强度逐渐降低。其原因分析水泥的增加会形成更多的钙长石、钙黄长石等低共熔相,水泥加入少,高温下低共熔相形成少,形成较多莫来石晶相,对高温性能有利,但水化产物少,常温性能要求得不到保障。加入水泥质量分数为0.6%时,浇注料的综合性能最好。根据试验实研究结果,添加0.6%水泥的铁沟浇注料在铁沟应用中取得了较好的效果。     

镁质浇注料的研究及其在中频感应炉上的应用

以中档镁砂为主要原料,硅微粉、三聚磷酸钠或六偏磷酸钠为结合剂,925高铝水泥为固化剂,铬微粉与α-Al2O3微粉为浇注料的微粉原料,研究了结合剂种类与加入量、微粉加入量与添加方式对镁质浇注料性能的影响。并介绍了镁质浇注料在0．5t中频感应炉坩埚上的实际应用效果。     

MgO基浇注料基质流变性的研究

浇注料的流变性在很大程度上受基质流变行为的影响和控制。研究了影响MgO基无水泥浇注料基质流变行为的多种因素如：加水量、SiO2微粉、Al2O3微粉、分散剂、镁砂细粉粒度、刚玉细粉加入量以及Sialon加入量。基于研究的结果,提出流变性较好的基质组成的合适范围。     

复合碳源对铁沟浇注料性能的影响

以电熔棕刚玉、97碳化硅、硅微粉、Al₂O₃微粉、白刚玉微粉、Secar71高铝水泥、金属硅粉、高温沥青粉及Carbores P为主要原料,先分别以0、1%、2%、3%的高温沥青粉替代白刚玉粉,外加质量分数为4. 5%的水均匀搅拌,振动成型,探究了高温沥青粉加入量对浇注料流动性、常温物理性能及高温抗折强度的影响,确定了高温沥青粉的最佳加入量;以此为基础,再分别以0、0. 5%、1%、1. 5%的Carbores P等量替代白刚玉粉,外加质量分数为4. 8%的水搅拌均匀,振动浇注成型,进一步研究了Carbores P对浇注料性能的影响。结果表明:随着高温沥青粉加入量的增加,相同加水量浇注料的流动性变差,体积密度减小,显气孔率升高,强度降低,当高温沥青粉加入质量分数为2%时,浇注料的综合性能最佳;在沥青粉确定为2%加入量的前提下,外加1%的Carbores P可以使该浇注料的强度增加,抗氧化性较好,但当Carbores P加入量超过1%后,浇注料流动性显著降低,显气孔率升高,强度降低。根据研究结果,以2%质量分数的高温沥青粉配合1%质量分数的Ca...     

非氧化物(SiC,SiAlON)对矾土基浇注料流变性的影响

研究了加入非氧化物(SiC,SiAlON)对矾土基浇注料基质流变性和浇注料流动性的影响,结果表明:加入适量的SiC细粉(不超过8%)有利于提高浇注料流变性;SiAlON细粉对浇注料流变性有不利影响,但若采用合适的高效分散剂可部分消除这种负面作用。在微粉总量相同的条件下,SiO2微粉含量高的含非氧化物浇注料流动性较好。     

抗氧化钢包浇注料的研制与现场应用

为了增强钢包用铝镁浇注料的抗氧化性能,以高铝料、板状刚玉、镁砂、尖晶石粉、氧化铝超微粉、二氧化硅微粉、炭黑、抗氧化抗侵蚀剂ACAO为主要原料制备铝镁浇注料,实验了增碳剂炭黑及防氧化剂ACAO的配合使用对浇注料各个温度段强度及抗氧化性的影响,分别引入从0到2％的ACAO,以0.5％为差额,等量替代刚玉粉,对制得的试样检测...     

高强耐磨自流浇注料的研制与应用

介绍了郑州锅炉厂和密县某耐火炉料厂根据内循环流化床锅炉对耐火材料内衬的要求，对纯铝酸钙水泥，α－Al2O3微粉，硅微粉等对耐磨浇注料常温理化指标及流动性的影响进行的实验，以及其产品在郑州锅炉厂内循环流化床锅炉上的应用情况。     

废镁铬砖细粉对铝镁浇注料性能的影响

以棕刚玉(8～1mm)、白刚玉(≤3mm)为骨料,以白刚玉细粉(≤0.045 mm)、-Al2O3微粉(≤5 m,50=2.01 m)、电熔镁砂细粉(≤0.074mm)、硅灰((SiO2)>94%)为基质,以-Al2O3微粉为结合剂,以六偏磷酸钠为减水剂制备铝镁质浇注料,采用废镁铬砖细粉等量代替电熔镁砂细粉,研究了废镁铬砖细粉质量分数(分别为0、1%、2%、3%)对铝镁浇注料性能的影响。试验结果表明:随着废镁铬砖细粉加入量的增大,试样的烘后和烧后强度均提高,体积密度增大,显气孔率减小、线变化率先增大后减小;但抗热震性有所降低、高温抗折强度稍有增大,这主要与高温下废镁铬砖细粉和刚玉细粉生成多种固溶体的量有关。     

纯铝酸钙水泥加入量对铝铬尖晶石刚玉浇注料性能的影响

研究了水泥加入量对铝铬尖晶石刚玉浇注料体积密度、显气孔率、抗折强度、耐压强度、抗渣和抗热震性的影响。实验表明:(1)随着水泥加入量的不断增加,110℃×24h和1 200℃×3h条件下样样抗折强度和耐压强度不断增加,1 550℃×3h条件下试样抗折强度和耐压强度先增加后减小。(2)随着水泥加入量的不断增加,各温度下气孔率逐渐增大,体积密度逐渐减小。(3)随着水泥加入量的不断增加,抗热震性逐渐增强。(4)随着水泥加入量的不断增加,抗渣性能逐渐降低。     

纯铝酸钙水泥加入量对铝铬尖晶石刚玉浇注料性能的影响

研究了水泥加入量对铝铬尖晶石刚玉浇注料体积密度、显气孔率、抗折强度、耐压强度、抗渣和抗热震性的影响。实验表明:(1)随着水泥加入量的不断增加,110℃×24 h和1 200℃×3 h条件下样样抗折强度和耐压强度不断增加,1 550℃×3 h条件下试样抗折强度和耐压强度先增加后减小。(2)随着水泥加入量的不断增加,各温度下气孔率逐渐增大,体积密度逐渐减小。(3)随着水泥加入量的不断增加,抗热震性逐渐增强。(4)随着水泥加入量的不断增加,抗渣性能逐渐降低。     

大体积混凝土低热水泥与普通水泥基胶凝材料热学及力学性能对比研究

胶凝材料水化热是造成大体积混凝土温度裂缝的主因,工程中多采用低热水泥或掺加矿物掺合料的普通水泥基胶凝材料降低水化热,目前关于二者水化热降低机制及力学、热学综合性能的对比研究较少。系统测定不同粉煤灰、矿渣掺量下低热水泥和普通水泥基胶凝体系的水化热和抗压强度,对比分析二者在3、7d水化热条件下的热学、力学性能发展规律,建立热学、力学综合性能等值线图,为大体积混凝土胶凝材料选择提供参考。研究表明,在相同3、7d水化热条件下,掺加掺合料的普通水泥基胶凝材料早期水化热及放热速率低于纯低热水泥,适用于对早期强度要求较高的工民建大体积混凝土;低热水泥最终水化热低,后期强度增长率大,适用于设计龄期较长的水工大体积混凝土;根据温度控制或强度要求,通过综合性能等值线图,可直接确定水泥基胶凝材料的力学、热学最优性能及其组成,为大体积混凝土胶凝材料选择提供参考。     

污水处理厂脱水污泥固化试验研究

污泥固化是当前处理污水厂脱水污泥的主要方法,但仍存在水泥用量大,固化后的污泥强度低等问题。提出了加入水泥和黏土共同固化污泥的方法。试验结果表明,以黏土为骨料的固化污泥强度达到填埋和资源化利用的要求,可防止其造成二次污染,达到变废为宝的目的。     

Microbatteries for self-sustained hybrid micropower supplies

This paper describes the characteristics of microbatteries suitable for use in a hybrid micropower supply for powering autonomous MEMS and other microsystems. The hybrid power supply includes an energy conversion device, microscopic batteries for energy storage, and control/interface circuitry. Comparison of the hybrid approach with single power sources (either a battery or energy conversion device alone) shows that it offers several potential advantages including reduced size, increased flexibility, long lifetime and increased reliability. Such an approach is well suited to the expected duty cycles of remote microsensors. Realization of the advantages of a hybrid system depends on the availability of a battery with the required characteristics. Initial experimental results demonstrate the feasibility of fabricating microbatteries with the proper characteristics and the use of these batteries as part of a hybrid micropower supply. It is anticipated that hybrid micropower supplies with suitable microbatteries will play a critical role in the successful implementation of a wide variety of autonomous microsystems.     

Incorporation of fibres in geothermal well cements

Fibre-reinforced cements are of potential value in geothermal well cementing jobs due to their ability to withstand higher tensile stresses than conventional cements. Screening tests were performed to evaluate different fibre types with the objective of identifying systems offering the greatest improvement in cement tensile strength. The fibres investigated included steel, stainless steel, carbon, basalt and glass. The baseline cement matrix was standard Class G cement/40% silica flour and variations on this were latex-modification and lightweight formulations incorporating either perlite or microspheres. The fibres that showed the best performance at low volume fraction were 13 mm brass-coated round steel fibres. Steel and carbon microfibres also improved the tensile strength provided the volume fraction was high enough. Thermal and hydraulic properties of cements reinforced with steel fibres were measured and compared with unreinforced mixes. Based on the results, selected fibre types will be used in further property characterization studies and engineering analysis of geothermal wells completed with fibre-reinforced materials.     

Structural analysis of geothermal well cements

Current design procedures are deficient when it comes to the cement/sealant used in geothermal well cementing jobs. The structural performance of the cement is based on the requirement that the cement must have a certain compressive strength. By calculating the response of the cement due to pressure/temperature (P/T) loads, the relevant stress fields are found to be sensitive to a variety of parameters in such a way that they cannot be enveloped solely by the compressive strength of the material. A similar concern also exists in the oil and gas industry. This paper presents a variety of modeling approaches that can be used to perform the necessary structural analysis from which the stress field in the cement can be evaluated. It is recommended that the design of the cement be based on the results from such structural analysis rather than on the basis of the limited requirement for compressive strength. The paper also presents parametric variations of the radial and tangential stresses in the cement that were obtained through coupled analyses of casing-cement-formation models. It is shown that the state of stress in the cement is very sensitive to (a) far-field stress and (b) the relative stiffness between the cement and the formation.     

水泥尾矿砂混合料物理力学性质试验研究

为了研究水泥尾矿砂混合料直接修建尾矿坝的可能性和安全性,针对尾矿库现场尾矿砂含水量大、密度小处于软塑状态的特点。在室内对两种配合比水泥尾矿砂混合料不同龄期的压缩和固结特性、渗透特性、三轴剪切特性、无侧限抗压强度特性进行了试验。试验结果表明:尾矿砂中掺入一定量的水泥搅拌后,水泥在尾矿砂中的胶凝作用,加强了土颗粒的联结特性,降低了尾矿砂的压缩性和渗透性,提高了尾矿砂的抗剪能力、无侧限抗压强度。研究结果为采用水泥尾矿砂混合料直接筑坝提供了可靠的设计依据。     

掺人工砂对磷酸钾镁水泥砂浆性能的影响

磷酸钾镁水泥(MKPC)是一种基于酸碱反应而凝结硬化的新型胶凝材料,掺人工砂可改变其砂浆强度、表观特征和体积稳定性。利用不同人工砂掺量砂浆强度试验,研究了人工砂掺量对MKPC砂浆抗折性能和抗压性能的影响;运用X射线衍射物相分析方法(XRD)与电镜扫描方法(SEM)分析了MKPC砂浆表面的微观特征;利用对比试验分析了人工砂对MKPC砂浆体积稳定性影响。结果表明,人工砂掺量为50%的MKPC砂浆硬化体抗折强度、抗压强度最高;结构致密、界面结构完善;表现出微膨胀性,最大膨胀率为普通砂浆最大收缩率的1/6,体积稳定性良好。     

填料中水泥用量对天然砾石骨料与沥青胶浆的粘附性影响

采用天然砾石骨料和石灰石粉填料配置心墙沥青混凝土时,存在粘附性与水稳定性不足的问题,考虑将水泥与石灰石粉混合,根据填料中水泥和石灰石粉的比例不同配置7种沥青胶浆,分别研究了其针入度、软化点和拉伸强度变化规律,再用光电比色法测得不同沥青胶浆裹附天然砾石骨料后沥青膜的剥落率,研究填料中水泥用量对沥青胶浆各项性能的影响。结果表明,水泥可提高沥青胶浆的粘度和适应变形能力,随着水泥用量的增加,沥青胶浆针入度先下降后上升,而软化点先升高后降低,拉伸强度和延度则一直上升;水泥可有效改善沥青胶浆与天然砾石骨料的粘附性,水泥用量越多,天然砾石骨料表面沥青胶浆膜剥落率越小;水泥用量仅需2%～4%,天然砾石骨料与沥青胶浆的粘附性就可达到碱性骨料的水平。     

污泥制取新型环保合成材料实验研究

以微波处理后城市污水厂污泥、天然沸石和水泥为原材料,不进行任何改性,研制一种既具有脱氮除磷功能,又具备抗压强度,并可在水体中保持一定形态的低能耗新型环保合成材料。实验结果表明:水泥:天然沸石:污泥的质量比为1:2:0.05,合成材料的耐水性能良好,7 d的抗压强度为5.8 MPa,对氨氮、总磷的吸附量分别可达到229.8 mg·kg-1以及321.4 mg·kg-1,且符合准二级动力学模型。     

沸石泥炭合成材料及其脱氮除磷实验研究

利用天然沸石和泥炭作为原材料,水泥作为粘结荆,成功研制了具有抗压和抗拉强度的一种新型环保合成材料.实验结果表明:天然沸石、泥炭、水泥三者质量比为7:1:4时,合成材料的抗压强度高于混凝土实心砖等级标准中的最低等级MUl5,抗拉强度高于混凝土结构设计规范标准中的最低等级C15,耐水性良好,对氨氮和总磷的去除效果好,且遵循...