刚玉质自流浇注料流动性能的研究和应用

以棕刚玉为主要原料,研究了减水剂、活性氧化铝微粉、硅微粉和水泥对刚玉质自流浇注料流动性能的影响.研究结果表明:通过选择合适的减水剂和微粉及水泥加入量,可以获得自流性能良好的浇注料,并将其应用于某钢厂80吨精炼钢包包底,使用寿命和座砖同步,满足了生产要求.     

低硅刚玉自流浇注料的研制

以刚玉为主要原料 ,并辅以纯铝酸钙水泥和其它外加剂 ,研制出了Al2 O3含量达 98% ,CaO含量 2 %的自流浇注料 ,其烧后体积密度 2 .98g·cm- 3,常温耐压强度 94.4MPa ,常温抗折强度2 0 .4MPa,均超过了国外同类产品的性能指标。     

Al2O3-尖晶石浇注料性能的研究

采用电冶矾土刚玉为骨料,研究了基质中MgO/Al2O3比例对Al2O3-尖晶石浇注料理化性能的影响,并对渣蚀后的样品进行了SEM和EDAX分析,讨论了Al2O3-尖晶石浇注料的渣蚀机理.     

刚玉质自流浇注料流变性和流动性的关系

以电熔白刚玉、SiO2微粉、α-Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥和Alphabond为原料配制刚玉质自流浇注料,用全组分浇注料流变仪和L型流动性测试装置,研究了不同种类和加入量的微粉(加入SiO2微粉质量分数6%～8%或α-Al2O3微粉质量分数1%～4%)、1%～4%的结合剂(纯铝酸钙水泥或Alphabond)对自流浇注料流变性和流动性的影响。结果表明:(1)随着SiO2微粉和α-Al2O3微粉加入量的增加,刚玉质自流浇注料的剪切扭矩和相对塑性黏度下降;自流值随SiO2微粉加入量的增多而增大。(2)水泥加入量的变化对刚玉质自流浇注料流变性和流动性的影响很小;随Alphabond加入量的增加,剪切扭矩和相对塑性黏度显著增大,而自流值呈增大的趋势。(3)刚玉质自流浇注料的流变性与流动性之间存在一定的关系:相对塑性黏度与自流时间T30有较好的线性相关性,而与自流值无明显关联。     

刚玉质自流渗浆浇注料浆体的流变特性

研究了α-Al2O3微粉加入量(15%、17%、20%、22%)、纳米α-Al2O3加入量及分散剂种类(聚羧酸酯醚FJ-I、聚丙烯酸盐FJ-II和六偏磷酸盐SHP)、加入方式(单独或复合加入)和加入量等对刚玉质自流渗浆浇注料浆体流变特性的影响。结果表明:随着刚玉质自流渗浆浇注料浆体中α-Al2O3微粉含量的增加,浆体的粘度先逐渐降低,并在α-Al2O3微粉含量为20%时粘度最小,而当α-Al2O3微粉含量达22%时,粘度又略有增大;单独加入FJ-I、FJ-II或SHP能降低不含纳米α-Al2O3浆体的粘度,但超过一定量后浆体的粘度又升高;单独使用FJ-II、SHP或FJ-I时,含纳米α-Al2O3的浆体的粘度增大;采用复合分散剂能有效地改善含纳米α-Al2O3的浆体的流变特性;对α-Al2O3微粉用量为20%、纳米α-Al2O3加入量≤1.5%的体系,采用0.3%FJ-II 1.5%FJ-I的复合分散剂,浆体粘度小且呈宾汉姆流体特征。     

微粉对刚玉质自流浇注料性能的影响

研究了由四种Ａｌ２Ｏ３微粉制得的泥浆的流变性能及对刚玉质自流浇注料性能的影响。研究发现,由环缝磨制备的电熔白刚玉微粉制得的泥浆具有优良的流动性能,微粉泥浆的流动性同微粉原料的晶相组成、组织结构、粒径分布和粉碎设备有关。浇注料中加入适量的优质微粉,能显著提高浇注料的流动性,改善刚玉质自流浇注料的组织结构     

矾土基电熔尖晶石对矾土基浇注料性能的影响

为了开发矾土基电熔尖晶石的应用,在矾土骨料、纯铝酸钙水泥、Al2O3微粉、SiO2微粉等原料加入量不变(分别为65%、4%、4%和1%)的条件下,变化矾土基电熔尖晶石的加入量(分别为0、6%、8%、10%和12%)和电熔白刚玉细粉的加入量,研究了矾土基电熔尖晶石对矾土基浇注料常温物理性能、热态抗折强度、抗热震性以及抗渣性的影响。结果表明,与不加矾土基电熔尖晶石的浇注料相比,尖晶石加入量为6%~12%时,浇注料的常温性能相差不大,但热态抗折强度及抗热震性均有所提高,抗渣性有很大改善。     

Ti(C,N)对刚玉质浇注料性能的影响

骨料采用电熔白刚玉,基质采用白刚玉细粉、活性α-Al2O3微粉、SiO2微粉及Ti(C,N)微粉,按骨料与基质质量比为70:30,α-Al2O3微粉和Ti(C,N)微粉总质量分数固定为10%,制备了Ti(C,N)含量(质量分数)分别为0、5%和10%的三种刚玉质浇注料,对比了三种材料的常温物理性能、抗碱(K2O)性能及抗渣性能,并借助XRD和光学显微镜研究了材料的物相组成和显微结构。结果表明:加入Ti(C,N)后,刚玉质浇注料经1500℃3h热处理后强度显著增大,抗碱(K2O)性能及抗渣性能随Ti(C,N)加入量的增加而逐渐提高。其主要机理为:Ti(C,N)促进了材料的高温烧结,改善了材料的显微结构;同时Ti(C,N)化学稳定性优良,难于被熔渣润湿,材料基质中均匀分散的Ti(C,N)减弱了碱(K2O)及熔渣对刚玉质浇注料的渗透和侵蚀。     

分散剂对无SiO_2微粉刚玉质浇注料性能的影响

为了优化刚玉质浇注料的性能,在以纯铝酸盐水泥结合的刚玉质浇注料中加入不同分散剂,系统研究了不同分散剂对浇注料基质浆体动电特性、流变特性以及对浇注料常规物理性能的影响。结果表明,加入4种分散剂的基质浆体的Zeta电位绝对值均较低,且加入高分子聚合物型分散剂浆体的Zeta电位绝对值比加入聚电解质型分散剂浆体的更低;4种分散剂均能显著降低基质浆体的表观黏度,其最佳加入量分别为0.2%、0.7%、0.6%和0.7%;加入分散剂FS10的刚玉质浇注料的需水量最低,且试样的各项物理性能都较优。     

用HGZ矾土刚玉与白刚玉制得的高热震稳定性刚玉砖的研究

用ＨＧＺ矾土刚玉与白刚玉共配制得了热震稳定性优异的刚玉砖。该砖热震稳定性的好坏与砖体结构有关。     

石灰窑用粘土质自流浇注料的研制

根据宝钢４＃石灰窑预热器顶部内衬使用要求,研制开发出粘土质自流浇注料。在宝钢石灰窑预热器的使用实绩表明,该浇注料自流性好,可自行脱气,浇注体致密、光洁、耐用,达到了预期的使用效果。     

Si3N4对镁质浇注料抗渣性能的影响

以95烧结镁砂为主要原料,以SiO2微粉为结合剂,在配料的细粉部分分别以0、3%、4%、5%的β-Si3N4细粉替代等量的镁砂细粉,搅拌均匀后浇注成氮化硅含量不同的镁质坩埚试样。选用宝钢中间包渣,采用静态坩埚法,在1550℃3h条件下对这些坩埚试样进行了抗渣试验。试验结果表明:加入Si3N4可以明显改善镁质浇注料的抗渣性能,并且随着Si3N4加入量的增加,试样的抗渣性能提高;在含氮化硅的镁质浇注料表面,由于Si3N4被氧化为SiO2而形成了致密烧结层,能阻止渣的进一步渗透;在加入Si3N4的镁质浇注料试样内部深处,由于氧分压非常低,Si3N4稳定存在;由于Si3N4在还原气氛下难以烧结,造成镁质浇注料内部结构疏松。     

低水泥刚玉浇注料的高温抗折强度研究

采用板状刚玉、电熔白刚玉、工业氧化铬微粉、α-Al2O3微粉、Secar71水泥、烧结尖晶石粉为原料,研究了水泥、α-Al2O3微粉、氧化铬微粉、尖晶石粉以及烧成温度对低水泥刚玉基浇注料高温抗折强度的影响。研究结果表明:烧成温度、水泥、尖晶石和α-Al2O3微粉对低水泥刚玉基浇注料的高温抗折强度影响较大。烧后膨胀越大,高温抗折强度越低;1700℃烧后试样的高温抗折强度高于1600℃烧后试样的高温抗折强度;控制加热永久线变化率,添加合适的水泥、α-Al2O3微粉和粒度细的尖晶石粉可以得到高温抗折强度高的试样。     

硅线石对矾土基浇注料性能的影响

以矾土为主要原料,加入硅线石粉、SiO2微粉、活性A l2O3微粉、水泥等制备矾土基浇注料,研究了硅线石加入量(质量分数分别为0、4%、8%和12%)对浇注料常温性能和抗渣侵蚀性能的影响。结果表明:随着硅线石加入量的增加,浇注料的常温强度和体积密度下降,显气孔率增大;在浇注料中加入硅线石有助于提高试样的抗渣侵蚀性能,但加入质量分数大于8%时,试样抗渣侵蚀性能下降,渣渗透深度和侵蚀深度增加;硅线石加入质量分数为4%~8%时,浇注料的综合性能较好。     

SiO_2微粉结合镁质浇注料的基质组成与抗渣性能

借助XRD、SEM和相图分析对SiO2 微粉结合镁质浇注料的基质组成与抗渣性能的关系进行了研究。结果表明 :随着SiO2 微粉加入量的增加 ,镁质浇注料的抗渣渗透性提高 ,因为生成的液相中SiO2 增多 ,粘度提高 ;当SiO2 微粉加入量为3%时 ,可得到较理想的基质 ,此时试样的显气孔率较低 ,组成合理 ,抗侵蚀指数最小 ;SiO2 微粉加入量过小 ,耐火材料中液相出现的温度较低 ;SiO2 微粉加入量过大 ,则在渣蚀后的耐火材料中生成过多的液相及低熔点化合物     

MgO-C质浇注料的研究

用两种方法对石墨进行了表面处理 ,得到了亲水性石墨 ,并将其应用到MgO -C质浇注料中。结果表明 ,与使用未处理石墨的浇注料相比 ,性能有了很大的提高。同时 ,处理后的石墨使MgO -C质自流浇注料的研制成为可能。