熔渣酸度系数对矿渣棉性能的影响

采用铁尾矿调制不同酸度系数的熔融高炉渣进行离心成纤实验. 结果表明,随着酸度系数的增加,纤维直径、渣球含量和含水率整体呈增长趋势;当酸度系数大于1.4时,纤维直径增长明显且超出国标范围;酸度系数为1.0~1.25时,渣球含量较少,纤维质量较好;酸度系数为1.15~1.3时,纤维含水率变化不大且保持在0.66%左右,抗拉强度和韧性较好. 以不同的酸度系数调制高炉渣粘度,在满足成纤条件的前提下,酸度系数应控制在1.0~1.4为宜.     

玄武岩玻璃析晶性能的研究

以玄武岩纤维生产企业常用的河北玄武岩作为实验材料,用偏光显微镜和X射线衍射(XRD)分析得到其主要矿物组成是斜长石和辉石,伴有铁质及玻璃质、少许石英和绿泥石。通过1450℃高温熔制快速冷却制成玄武岩玻璃,用差示扫描量热法(DSC)研究其析晶动力学。得到玄武岩玻璃在890℃、1 100℃和1 190℃的析晶活化能(E)分别是165.23kJ/mol、352.21 kJ/mol和3 415.34 kJ/mol,主要晶化方式在890℃和1 100℃是体积晶化、1 190℃是表面晶化。对玄武岩玻璃分别在890℃、1100℃和1190℃进行晶化热处理,用XRD和扫描电镜(SEM)及能谱进行分析获得的主要析晶相有镁铁尖晶石相、斜长石相和辉石相,其形态有发育较好的板状微晶,球粒状雏晶、大小不等的粒状雏晶和骸晶及链状的串雏晶。研究结果可以为工业生产玄武岩纤维工艺条件的控制提供理论依据。     

析晶促进剂对微晶玻璃性能的影响

利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究析晶促进剂对微晶玻璃材料收缩率、密度、烧结率和力学性能的影响。结果表明：在添加CaF2的基础上再分别添加白榴石和堇青石,当烧结温度相同时,添加白榴石的样品烧结率和密度较大,抗压强度和抗弯强度比较高。综合比较各样品密度、抗压强度和抗弯强度,以CaF2＋10%白榴石＋玻璃粉样品的性能最好,密度较大,抗压强度和抗弯强度最高。     

非牛顿熔渣冷却析晶行为研究进展

气化技术是煤化工的龙头技术,气流床气化炉具有燃料适用广、转化率高等优势,是大型煤气化的发展方向。由于原料组分或操作条件变化,反应后的灰熔渣在流动过程中会因晶体析出呈现非牛顿流体特性,造成排渣不畅,因此掌握炉内熔渣析晶行为对控制熔渣的流变特性及设备稳定运行有重要指导意义。论述了非牛顿熔渣析晶行为研究,分析了灰渣中结晶行为的影响因素。不同过冷度带来的晶体生长驱动力不同,从而影响晶体生长速率。增大冷却速率会导致晶体孕育时间不足,晶体生长较小。冷却速率超过熔渣的临界冷却速率时,熔渣呈现玻璃体状态。熔渣中主要成分变化导致熔渣的扩散特性及晶体类型改变,熔体碱性组分增加会促进熔渣结晶。此外,不同晶体种类,晶体大小和形状、固液界面析晶反应、晶体生长速率等均发生变化,从而引起流变特性变化。因此,总结了熔渣中几种常见晶体(钙长石、黄长石和尖晶石)的生长特性,以及晶体对熔渣流变特性的影响。对于非牛顿气化渣,晶体析出种类及对应的晶体生长特性仍不明确,有待进一步研究。通过晶体生长预测和控制来调节熔渣流变行为,将实现炉内液态渣层沿程流动的黏度变化预测,对于优化工程中液态排渣炉内熔渣流动有重要指导意义。     

析晶现象对浮法玻璃质量的影响

通过对浮法玻璃熔窑卡脖水包处产生析晶的深入分析,探讨其形成的原理,及对生产的影响。     

热处理气氛对SiBON陶瓷材料析晶行为的影响

熔融石英陶瓷在使用过程中的析晶现象一直备受关注.采用XRD、SEM、FT-IR、XPS分析手段研究了SiBON陶瓷物相结构、表面形貌、化学键存在形式对其析晶行为的影响.结果表明,SiBON陶瓷在氮气保护条件下经1550℃烧结后仍可有效抑制方石英的析出,同一温度在真空气氛下烧结制成的样品抑制析晶效果不佳.SiBON陶瓷的...     

CaF2含量对熔融态高炉渣微晶玻璃析晶及性能的影响

利用液态高炉渣为主要原料,采用熔融法制备了微晶玻璃.借助DSC、XRD、SEM等分析测试方法研究了CaF2含量对高炉渣微晶玻璃析晶及性能的影响.试验结果表明,CaF2能够有效降低微晶玻璃的形核析晶温度,促进微晶玻璃析晶.微晶玻璃中晶体含量随着CaF2含量的增加而增加.当CaF2含量小于4％时,微晶玻璃的晶相为透辉石、普通辉石和钙镁黄长石;当CaF2含量大于4％时,析出了新晶相枪晶石.最终确定CaF2的最佳添加量为6％,此时微晶玻璃结晶度高,平均晶粒粒度100 nm,体积密度2.81 g/cm3,吸水率0.04％,耐酸腐蚀性98.92％,耐碱腐蚀性99.98％,抗弯强度173.41MPa.     

晶化温度对不锈钢渣微晶玻璃析晶及性能影响

利用不锈钢渣制备微晶玻璃实现了废弃资源的二次利用.本文以不锈钢渣、尾矿及废玻璃为原料,采用熔融法制备主晶相为镁黄长石相的微晶玻璃.利用DSC、XRD、SEM等测试分析手段研究晶化温度对微晶玻璃晶相、微观组织和性能的影响.结果表明:在800 ～ 920℃范围内,随晶化温度升高,主晶相镁黄长石XRD衍射峰强度不断升高,在850℃出现透辉石相;微晶玻璃晶粒由球形颗粒变为针叶状,最后成网络结构;在晶化温度850℃时性能达到较优,显微硬度最大值为6.55 GPa,密度最大值为3.02 g/cm3,吸水率最小值为0.09％.     

不同气氛下自然冷却黄磷炉渣析晶动力学研究

以自然冷却黄磷炉渣为研究对象,采用熔融法制备CaO-Al2O3-SiO2 (CAS)系微晶玻璃.分别通过Owaza方程和修正后的Kissinger方程方程计算自然冷却黄磷炉渣基础玻璃的析晶活化能(E),利用Augis-Bennett方程计算了自然冷却黄磷炉渣基础玻璃的晶体生长指数(n),利用差热分析和X射线衍射分析技术分析了不同气氛下自然冷却渣微晶玻璃的析晶规律和晶相组成.结果表明:基础玻璃在空气气氛下较氮气气氛下更容易析晶;在一定的升温速率下,基础玻璃的析晶方式均为三维体积晶化;无论是在空气气氛下还是在氮气气氛下,自然冷却黄磷炉渣微晶玻璃的主晶相均为硅灰石(CaSiO3).     

SiO2含量对钛矿渣微晶玻璃晶化行为的影响

以钛矿渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂系微晶玻璃,通过综合热分析仪、X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析了SiO₂含量对钛矿渣微晶玻璃的基础玻璃稳定性及晶化行为的影响。结果显示:以原渣制备微晶玻璃时,其基础玻璃结构不稳定,易析出钙钛矿晶体,随着SiO₂含量的增加,基础玻璃趋于稳定,析晶温度上升,热处理后析晶程度更高,显微结构更加致密,因而强度更高。通过加入辅助原料石英粉来调节SiO₂含量,当SiO₂含量为40%(质量分数)时,可以制备出具有稳定玻璃体、晶相仅为透辉石、抗弯强度为82.1 MPa的微晶玻璃,其钛矿渣掺量在80%(质量分数)以上,具有重要的经济与社会效应。     

ZnO对黄磷炉渣微晶玻璃析晶影响

以黄磷炉渣为主要原料,通过添加不同比例ZnO,采用熔融法制备了CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃.借助Kissinger方程分析黄磷炉渣基础玻璃的析晶能力,借助化学热力学软件FactSage 6.4模拟计算黄磷炉渣微晶玻璃晶相类型,借助X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)进行验证.结果表明:随着ZnO添加量的增加,黄磷炉渣基础玻璃的析晶峰温度Tp和析晶活化能E逐渐减小;当ZnO添加量为7wt％时,黄磷炉渣基础玻璃的析晶活化能E最小,析晶能力最强;随着ZnO的加入量的增大,黄磷炉渣微晶玻璃晶相类型并不发生改变,主晶相为硅灰石(CaSiO3),次晶相为铝透辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2O6),这与FactSage 6.4模拟计算结果一致.     

整体析晶法矿渣微晶玻璃的研制

以宝钢高炉矿渣为原料整体析晶法制备矿渣微晶玻璃,通过DTA确定微晶玻璃的热处理制度,通过XRD确定玻璃的主晶相,利用SEM观察微晶玻璃的显微形貌,并对微晶玻璃的抗折强度进行测试。     

包钢高炉渣制备微晶玻璃的析晶方式研究

以包钢高炉渣为主要原料,采用熔融法制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,通过差热分析(DTA)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)分析方法,并借助Ozawa方程研究了添加不同数量晶核剂时的析晶方式.研究结果表明:分别加入8％ CaF2、8％ TiO2和4％ P2 O5作晶核剂时,晶化指数n均小于3,析晶方式为表面析晶;当加入晶核剂为8％ P2O5时,晶化指数n大于3,析晶方式为整体析晶.     

富铁冶金渣玻璃陶瓷的制备及结晶现象研究

以镍渣、高炉渣为主要原料,研究了这类富铁冶金渣玻璃陶瓷的组成及结晶变化规律.结果表明:镍渣-高炉渣玻璃陶瓷的抗折强度与高炉渣镍渣质量比及样品中SiO2含量有关.样品抗折强度随着质量比和SiO2含量的增大呈现出先增大后减小的变化趋势.试验确定的最佳组成参数为:高炉渣与镍渣的质量比为3.5/1,样品中SiO2的含量在42％.同时,试验利用XRD、SEM分析方法对这类富铁冶金渣玻璃陶瓷结晶过程进行了分析,最后得出镍渣-高炉渣玻璃陶瓷结晶过程是从非结晶态向结晶态逐渐转变的过程,结晶过程中伴有热量的释放和亮度的变化等现象.     

晶化温度和成型压力对钢渣基微晶玻璃性能的影响

以钢渣和粉煤灰为主要原料,加入一定的无烟煤熔融还原后采用烧结法制备微晶玻璃,并采用XRD、SEM等手段研究了晶化温度和成型压力对钢渣基微晶玻璃性能的影响.结果表明,随着晶化温度的增加,钙铝黄长石的衍射峰强度先增强后减弱,当晶化温度为867℃时,其衍射峰强度最强,晶体发育较好,分布均匀致密且试样的显微硬度和抗压强度最佳;在其基础上素坯采用30 MPa的成型压力后,烧制后的微晶玻璃晶粒尺寸为1～2 μm左右,其抗弯强度为63.59 MPa,抗压强度为313.91MPa.