硼酸对焦宝石-碳化硅浇注料性能的影响

为了解决焦宝石-碳化硅浇注料在较高温度下工作时间的问题,将硼酸加入到浇注料中。通过分别对比浇注料在25℃、35℃时加入不同含量硼酸后浇注料的工作时间、硬化时间及耐压强度,从而确定不同温度下焦宝石-碳化硅浇注料中所添加硼酸的含量。结果表明,焦宝石-碳化硅浇注料在25℃工作时,不必添加硼酸;在35℃工作时,添加硼酸0．01％,可以延长浇注料的工作时间。     

不同粒度碳化硅对莫来石基浇注料性能的影响

以莫来石、铝矾土为主要原料,铝酸钙水泥为结合系统,分别研究了不同粒度的碳化硅经过不同热处理温度后对莫来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℃,1300℃和1500℃热处理3h。检测各温度热处理后试样的线变化率、体积密度、抗折强度、耐压强度以及试样的线胀系数。结果表明,不同粒度的碳化硅对调整浇注料中温的线变化率无明显作用。本实验中,含有粒度75μm SiC的浇注料的体积密度最大,并且含有该粒度SiC的浇注料的力学性能最好。     

高铝质超低水泥浇注料的物理和机械性能

研究了氧化铝对超低水泥(ULCC)浇注料物理、化学和机械性能的影响。通过混合氧化铝、碳化硅、碳、水泥、金属硅和硅微粉来制备棕色电熔氧化铝、板状氧化铝和回转铝矾土基超低水泥浇注料。在110℃干燥24h、1 450℃烧成并保温5h后,测定浇注料的体积密度、气孔率和常温耐压强度。采用渣侵蚀试验测定浇注料的抗渣渗透性,采用扫描电子显微镜(SEM)、能量分散X射线光谱(EDX)和X射线衍射来描述浇注料。发现3种浇注料都具有较好的抗渣渗透性,其中板状氧化铝基浇注料具有最大的单位常温耐压强度及令人满意的气孔率。     

碳化硅对低水泥结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

以3种粒度级别的氧化铝和氧化铝微粉为原料,以铝酸钙水泥为结合剂,采用振动浇注成型的方法制备了低水泥结合氧化铝空心球浇注料。利用耐火材料检测设备和扫描电子显微镜(SEM)研究了加入碳化硅对低水泥氧化铝空心球浇注料性能及微观结构的影响。研究结果表明,适量加入碳化硅对提高该种浇注料的体积密度、常温耐压强度和热震稳定性有利。     

硅溶胶结合刚玉-碳化硅质浇注料的性能及其热修补应用

为了提高出铁口耐火材料的应用性能,以致密刚玉和碳化硅为骨料,白刚玉粉、活性α-Al2O3微粉及碳化硅粉为细粉,硅溶胶为结合剂,研制了硅溶胶结合刚玉-碳化硅质浇注料。通过性能检测表明:该浇注料经中高温处理后具有较高的强度(经810℃3 h和1 400℃3 h处理后的抗折强度和耐压强度分别达到10.0和80.0MPa以上),良好的抗渣侵蚀性和抗热震性(烘干后70 mm×70 mm×70 mm样块经1 100℃水冷热震>100次);通过在高炉出铁口泥套处的成功热修补应用表明:该浇注料具有较好的高温施工性能和可快速烘烤性,有效地简化了干燥和烘烤工艺,缩短了高炉休风时间,从而提高高炉生产效率。     

刚玉基超低水泥耐火浇注料的物理和力学性能

研究了刚玉类型对超低水泥浇注料的物理、化学和力学性能的影响。通过将不同类型的刚玉与碳化硅、石墨、水泥、金属硅和二氧化硅微粉混合,分别制得了棕刚玉、板状刚玉和回转窑煅烧矾土基超低水泥浇注料。经110℃干燥24h和经1 450℃保温5h热处理后,检测了试样的体积密度、显气孔率和常温耐压强度。依据抗渣性试验方法检测了试样的抗渣性。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)和X射线衍射(XRD)对试样进行了分析。结果表明:所有的耐火浇注料都具有良好的抗渣性。在所有的耐火浇注料中,板状刚玉基耐火浇注料具有最大的常温耐压强度和适宜的气孔率。     

硅线石对无水泥浇注料性能的影响

对添加硅线石的无水泥和磷酸盐结合浇注料的研究表明，硅线石的加入使无水泥浇注料１５００℃烧后耐压强度下降、线膨胀增大，但对抗折强度无明显影响．硅线石的加入对磷酸盐和硫酸盐结合浇注料的１５００℃后耐压强度影响不大．     

耐火材料强度与冲蚀磨损率的数值关系

参照GB/T 18301—2001《耐火材料常温耐磨性试验方法》,以碳化硅为磨料对高强耐火浇注料进行冲蚀磨损试验。研究了耐火材料常温耐压强度和抗折强度与冲蚀磨损率的关系,利用线性回归得到了耐火材料强度与冲蚀磨损率的数值关系。结果表明:耐压强度和抗折强度均与冲蚀磨损率呈线性关系,相关系数分别为0.991 3和0.986 0。     

铝铬渣对用后镁铬砖制备镁铬浇注料性能的影响

为实现用后镁铬砖的综合利用,本文以用后镁铬砖回收料为主要原料制备镁铬质耐火浇注料,研究了铁合金厂铝铬渣对用后镁铬砖制备镁铬质耐火浇注料体积密度、显气孔率、常温耐压强度、热震稳定性及抗渣性的影响.结果表明:铝铬渣对用后镁铬砖制备镁铬浇注料具有一定的促烧结作用,随着铝铬渣加入量增加,烧后试样常温耐压强度增大.随着浇注料结构中原位尖晶石量增加,试样显气孔率增大,体积密度减小.当铝铬渣加入量为10％时,试样的热震稳定性最好,热震前后试样的常温耐压强度保持率为93.8％,试样具有较好抗渣侵蚀性能,侵蚀层结构稳定均匀.     

结合剂对镁质浇注料性能的影响

主要研究了SiO2 微粉、MgCl2 ·6H2 O和ρ Al2 O3 3种结合剂对镁质浇注料的耐压强度、显气孔率和抗水化性能的影响。结果表明 :采用SiO2 微粉和MgCl2 ·6H2 O为结合剂时 ,镁质浇注料 110℃2 4h处理后的耐压强度和抗水化性能优于采用ρ Al2 O3 的 ;采用MgCl2 ·6H2 O和 ρ Al2 O3 为结合剂时 ,浇注料 110 0℃ 3h热处理后的耐压强度明显下降 ;经 16 0 0℃ 3h热处理后 ,浇注料的耐压强度随着SiO2 微粉含量的增加先增大后减小 ,而MgCl2 ·6H2 O的影响较小 ,随着 ρ Al2 O3 加入量的增大浇注料的耐压强度明显降低。     

硅铝凝胶粉结合SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料

以电熔致密刚玉和碳化硅为骨料,硅铝凝胶粉、氮化硅粉、硅粉为细粉,制成SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料,研究了硅铝凝胶粉的加入量分别为1%、3%、5%(质量分数,下同)时对此浇注料的烧结性能、力学性能的影响.结果表明采用硅铝凝胶粉取代纯铝酸钙水泥作结合剂,可使SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料在经中温、高温热处理后的常温抗折强度及耐压强度较大提高,中温、高温强度提高幅度更大.另外,随着硅铝凝胶粉加入量的增加,浇注料的常温及高温强度呈先增大而后减小的趋势.由X射线衍射和扫描电镜分析结果可知,硅铝凝胶粉的加入既有利于降低β-SiAlON的生成温度,又可以减少材料中的低熔物质.分布均匀、发育良好的粒状β-SiAlON的形成是SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料较水泥结合浇注料强度高的根本原因.     

B_4C加入量对Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料力学性能的影响

以电熔棕刚玉为骨料,碳化硅、白刚玉、硅粉、球沥青、硅微粉、氧化铝微粉及高铝水泥为细粉,按大颗粒、中颗粒、细粉的质量比为55:15:30配料,分别外加0、0.2%、0.4%、0.6%的碳化硼细粉,加水和少量减水剂共混后,振动成型为160 mm ×40 mm ×40 mm的试样.自然干燥24 h脱模后,再自然干燥24 h,在空气气氛中分别于800、1 000、1 200、1 550℃下热处理3 h.检测各温度热处理后试样的线变化率、显气孔率、体积密度、耐压强度、抗折强度以及抗氧化性,高温抗折强度是在空气气氛中于1 400℃0.5 h进行检测,并利用XRD分析部分试样经高温抗折试验后的物相组成.结果表明:由于B4C在较低温度下氧化产生少量液相,一方面促进了材料的烧结,增大了中温强度;另一方面在材料表面形成防氧化膜,阻碍了炭素材料的氧化,利于次生β-SiC的形成.因而增大了浇注料的高温抗折强度.在本试验条件下,B4C加入量为0.4%时,浇注料的力学性能最好.     

结合剂对碳化硅浇注料碳化后性能的影响

硅溶胶结合体系可以显著提高碳化硅基浇注料碳化后的热态强度。本试验利用原位反应的机理,在一定粒度级配的碳化硅颗粒中加入硅粉、硅微粉和不同的结合剂为原料,振动成型,然后经过1450℃(3h)埋炭热处理。初步研究了不同品质的结合剂(硅溶胶、铝酸钙水泥)对碳化硅基浇注料碳化后的性能,尤其是热态强度的影响。结果表明:加入少量的炭黑有助于硅溶胶结合碳化硅浇注料的高温抗折强度和热震稳定性的提高,但加入少量的炭黑对碳化反应没有明显的影响。     

硅溶胶结合碳化硅质浇注料的研制及其热修应用

以98碳化硅(粒径为3～5 mm、1～3 mm及0～1 mm)为骨料,以98碳化硅粉(≤0.043 mm),活性α-Al2 O3微粉为细粉;研制了采用硅溶胶作结合剂的碳化硅质浇注料.该浇注料具有较高的中温和高温强度,实验测得经800℃×3h和1400℃×3h处理后的其试样抗折强度和耐压强度都分别达到了15.0 MPa和80.0 MPa以上;试样具有良好的抗渣侵蚀性、热震稳定性(采用1100℃(≒)水冷抗热震循环实验＞ 100次),和较好的导热性能,实验测得110℃导热系数为26.81 W/m·K,200℃导热系数为23.42 W/m·K,500℃导热系数为21.75W/m·K,1000℃导热系数为18.91 W/m · K;同时该浇注料还具有较好的高温施工性能和可快速烘烤性,有效的简化了干燥和烘烤工艺,缩短了高炉的休整时间,提高了高炉生产效率.     

炭黑N990加入量对Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料性能的影响

为了进一步改善Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料的性能,以均化矾土、碳化硅、炭黑N990、α-Al_2O_3微粉、SiO_2微粉为主要原料,水泥为结合剂,制备了Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料,研究了炭黑N990加入量(加入质量分数分别为1.5%、3%和4.5%)对浇注料的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等的影响。结果表明:随着炭黑加入量的增加,试样的显气孔率升高,体积密度和强度降低,抗氧化性呈先降低后升高的变化趋势,抗渣侵蚀性逐渐增强。     

结合体系对氮化后碳化硅基浇注料冷/热态强度的影响

本工作研究了二氧化硅微粉+铝酸钙水泥(MS+ CAC),二氧化硅微粉+水合氧化铝(MS+ HA),二氧化硅溶胶三种不同结合体系对添加9％硅粉的碳化硅基浇注料1420℃氮化后的冷态耐压强度,冷态和800～1400℃热态抗折强度的影响,应用SEM,XRD和EDAX,分析了不同试样中的物相及显微结构.结果表明,无水泥的结合体系结合的试样氮化后由于基质不含玻璃相,因而高温下更稳定,原位形成的氮化物呈网络状,使1200℃以上强度保持率高;含水泥的结合体系结合的试样基质中有CAS2相,形成的氮化物为粒状或柱状,使热态强度降低显著.     

硅溶胶结合刚玉-碳化硅质浇注料的特性分析及应用

以致密刚玉(粒径为5～8mm、3～5mm、1～3mm、及0.088～1 mm)和碳化硅(粒径为3～5mm、1～3mm、及0.088～1 mm)为骨料,以白刚玉粉(≤0.043 mm,w(Al2O3)≥99.40％),活性α-Al2O3微粉(≤0.043 mm,w(Al2O3)≥99.40％)及碳化硅粉(≤0.074 mm,w(SiC)≥97.0％)为细粉;以硅溶胶为结合剂制备了刚玉-碳化硅质浇注料.该浇注料具有:(1)较高的中温和高温强度(经实验测试810℃×3h和1400℃×3h处理后该浇注料的抗折强度在10.0 MPa、耐压强度在80.0 MPa以上);(2)良好的抗渣侵蚀性、抗热震稳定性(1100℃(≒)水冷抗热震循环测试＞ 100次);(3)较适中的导热系数;(4)较好的高温施工性和可快速烘烤性,简化了干燥和烘烤工艺,缩短高炉的休风时间,提高高炉设备利用率.     

硅微粉对Al2O3-SiC-C质铁沟料的性能影响

本文以棕刚玉、碳化硅粉、氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥(Secar71)等原料制备了Al2O3-SiC-C(ASC)质铁沟浇注料,探讨了低硅微粉加入量(质量分数分别为0、0.5％、1％、1.5％)对铁沟浇注料性能的影响.研究结果表明:在110℃烘干24 h和在1450℃煅烧保温3h后,随着硅微粉加入量的增加,铁沟料加水量逐渐减小,显气孔率呈现先减小后增大的趋势,体积密度的变化趋势与显气孔率的正好相反,常温抗折强度及耐压强度呈现逐渐增强的趋势,加入1.5％硅微粉的试样线膨胀系数比1％试样的大.综合分析ASC铁沟浇注料在高炉使用过程中各方面的性能要求,在现有颗粒级配工艺下,低硅微粉较为合适的含量为1.0％.     

铝酸钠对焦宝石-铝矾土浇注料性能的影响

为了解决焦宝石-铝矾土浇注料在较低温度下硬化时间较长的问题．将铝酸钠加入到浇注料中。通过分别对比浇注料在5℃、15℃时加入不同含量铝酸钠后浇注料的工作时间、硬化时间及耐压强度．从而确定不同温度下焦宝石-铝矾土浇注料中所添加铝酸钠的含量。结果表明,焦宝石-铝矾土浇注料在5℃工作时．加入添加剂铝酸钠的量为0．02％;在15℃工作时．加入铝酸钠的量为0．01％,可以缩短浇注料的工作时间和硬化时间,增大浇注料的耐压强度。     

硅铝凝胶粉结合SiAlON增强A1_2O_3-SiC-C浇注料

以电熔致密刚玉和碳化硅为骨料,硅铝凝胶粉、氮化硅粉、硅粉为细粉,制成SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料,研究了硅铝凝胶粉的加入量分别为1%、3%、5%(质量分数,下同)时对此浇注料的烧结性能、力学性能的影响。结果表明:采用硅铝凝胶粉取代纯铝酸钙水泥作结合剂,可使SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料在经中温、高温热处理后的常温抗折强度及耐压强度较大提高,中温、高温强度提高幅度更大。另外,随着硅铝凝胶粉加入量的增加,浇注料的常温及高温强度呈先增大而后减小的趋势。由X射线衍射和扫描电镜分析结果可知,硅铝凝胶粉的加入既有利于降低βSiAlON的生成温度,又可以减少材料中的低熔物质。分布均匀、发育良好的粒状βSiAlON的形成是SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料较水泥结合浇注料强度高的根本原因。