硅微粉pH值对高铝质低水泥浇注料性能的影响

研究了硅微粉pH值、草酸和柠檬酸对高铝质低水泥浇注料的流动性、硬化时间和常温力学性能的影响.结果表明,硅微粉pH值在5.5～8.5之间,高铝质低水泥浇注料可以获得良好的流动性;随着硅微粉pH值的增大,浇注料的硬化时间缩短;当硅微粉呈弱碱性时,浇注料强度最好.草酸和柠檬酸的加入对浇注料的流动性影响不显著,但会明显延长硬化时间,减弱流动值的衰减,延长可施工时间,其中柠檬酸的效果比草酸显著;酸性物质的加入降低了浇注料110℃的强度,而1 100℃的强度则有所提高.     

硅微粉对铝镁浇注料的性能影响

铝镁浇注料具有优良的高温强度、抗蠕变性、抗热震性和较高的使用温度,其抗碱性渣的能力较强,广泛应用于钢包包壁.硅微粉对铝镁浇注料性能影响较大,本文通过在铝镁浇注料中变化硅微粉含量,分析了硅微粉对铝镁浇注料性能的影响.研究结果表明:铝镁浇注料在1773 K及1373 K热处理条件下,随着硅微粉含量的增加,试样体积密度及耐压抗折强度呈现先增大后减小趋势,显气孔率呈现先减小后增大趋势;加入5％硅微粉的试样线膨胀系数比4％试样的大,1773 K热处理的线膨胀系数比1373 K热处理试样的大,在低于873 K情况下铝镁浇注料导热系数随硅微粉含量增加而增加.综合考虑铝镁浇注料在钢包使用过程中各方面的性能要求,在现有颗粒级配工艺下,硅微粉含量较为合适的配比值为3％～4％.     

硅溶胶结合镁质耐火浇注料的显微结构和性能

不用添加其它结合剂,便实现了在碱性耐火浇注料中加入硅微粉生成镁橄榄石相。由于硅溶胶具有更高的干燥速度和烧结性,最近几年开始广泛使用硅溶胶。本文研究了在镁质耐火浇注料中用硅溶胶替换硅微粉后对镁橄榄石形成的影响。研究了不同温度下、不同硅溶胶含量的试样的物理性能。而且,用X射线衍射(XRD)和电子显微镜(SEM)分别检测了试样在1 000℃、1 200℃和1 400℃下烧成后的相变化和显微结构变化。结果表明,由于氧化镁与硅微粉和硅溶胶反应,干燥后试样中氢氧化镁和水合硅酸镁的生成加强了试样的结构强度,大约在1 000℃生成镁橄榄石,且随着温度的上升逐渐增加。同时,当增加硅溶胶含量时会生成发育更好的镁橄榄石。进一步研究发现了二氧化硅添加剂的种类对耐火浇注料试样性能的影响。在1 400℃时,硅微粉和硅溶胶同时存在(MS3C3试样)时比只添加硅微粉(MS试样)的力学强度更优良。     

硅微粉在耐火浇注料中的应用

硅微粉在浇注料中得到了广泛的应用。硅微粉质量会影响浇注料的性能,特别是流动性和凝固性。对从电炉中得到的硅微粉质量进行了研究。     

硅微粉对超低水泥浇注料流动性的影响

采用不同硅微粉,研究了其对高铝浇注料基质泥浆粘度的影响,结果表明,基质泥浆粘度随硅微粉加入量增加而增大.这是因为硅微粉与水反应形成水化产物,水化产物发生聚合,分子的体积增大,使浆体层流阻力增大,导致泥浆粘度上升.而随硅微粉含量增加,浇注料的振动流动性增加,这与硅微粉的填充减水机理密不可分.     

硅微粉对铝—尖晶石浇注料的影响

本文对硅微粉加入量达到1.3％(质量)的含20％(质量)富铝镁铝尖晶石和1.7％(质量)CaO的铝-尖晶石浇注料的物理性能进行了研究。研究表明:由于硅微粉的团聚作用,使得添加0.3％(质量)硅微粉的浇注料于1500℃×3h烧后的气孔率最大,1500℃下的高温抗折强度较添加0.1％(质量)硅微粉的高温抗折强度有很大的降低。硅微粉添加量为0.1％(质量)时,其强度呈现峰值,是基质中凝聚键合结合所致,但其结合机理尚不清楚。添加0.1％(质量)的硅微粉有助于提高浇注料的高温抗折强度,但硅微粉加入量超过0.1％(质量)是十分有害的。不添加和添加0.1％(质量)的硅微粉,浇注料都出现膨胀,加入量超过0.1％(质量),浇注料荷重软化点降低。     

硅微粉酸碱度对镁质浇注料性能的影响

以镁砂为主要原料,使用MgO-SiO2-H2O结合体系,研究了不同酸碱度硅微粉对镁质浇注料流动性和物理性能的影响。结果表明,使用弱酸性硅微粉的镁质浇注料具有良好的流动性和较高的强度,使用中性的硅微粉的镁质浇注料具有更好的流动性保持率。     

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％.     

对硅微粉在耐热浇注料结合剂中作用的研究

在1250℃下对试样加热和焙烧过程中中等水泥含量耐热浇注料结合剂各组分的相互作用进行了研究。查明,与Gorkal-40水泥的比由1:10到7:10时硅微粉对结合剂结构中相形成的影响。     

硅微粉对水泥窑用耐碱浇注料性能的影响

以粘上熟料为主要原料,同时加入硅微粉、铝酸钙水泥、钾长石、瓷粉等制备耐碱浇注料,研究了硅微粉加入量对水泥窑用耐碱浇注料的抗折强度、耐压强度、线变化率的影响。结果表明:添加5％的硅微粉,能明显改善耐碱浇注料的使用性能。     

对硅微粉在耐热浇注举结合剂中作用的研究

在1250℃下对试样加热和焙烧过程中中等水泥含量耐热浇注料结合剂各组分的相互作用进行了研究。查明，与Gorkal-40水泥的比由1：10到7：10时硅微粉对结合剂结构中相形成的影响。     

结合剂对刚玉-MgO浇注料性能的影响

以致密电熔刚玉、电熔镁砂为主要原料,选用铝酸钙水泥、硅微粉和ρ-Al2O3微粉为主要结合剂,采用电熔刚玉为骨料,固定骨料:基质=70:30(质量比),基质组成中固定电熔镁砂细粉、α-氧化铝微粉加入量均为6%不变,改变致密电熔刚玉细粉、铝酸钙水泥、硅微粉和ρ-Al2O3微粉的加入量,配制成3种结合系统的刚玉-MgO浇注料。铝酸钙水泥-硅微粉结合系统中硅微粉加入量固定为1%,铝酸钙水泥加入范围为0~15%;硅微粉结合系统中硅微粉的加入范围为0.3%~2.5%;ρ-Al2O3微粉-硅微粉结合系统中硅微粉加入量固定为0.3%,ρ-Al2O3微粉的加入范围为1%~10%。检测1000℃3h、1350℃3h、1600℃3h处理后试样的冷态耐压强度、体积密度、显气孔率、加热永久线变化率等物理指标和抗渣侵蚀和渗透性能,研究3种结合系统对刚玉-MgO浇注料的物理性能和抗渣性能的影响。试验结果表明:合理控制基质中结合剂的加入量可以获得综合物理性能优良的无水泥刚玉-MgO浇注料;硅微粉和ρ-Al2O3微粉-硅微粉结合刚玉-MgO浇注料的抗渣性能优于铝酸钙水泥-硅微粉结合刚玉-MgO浇注料。     

高铝矾土-尖晶石钢包浇注料的开发与应用

采用高铝矾土和矾土基尖晶石为主要原料 ,制备了高铝矾土 -尖晶石浇注料 ,研究了硅微粉和烧结镁砂细粉的加入量对该浇注料高温抗折强度及抗渣性能的影响及新开发的防爆剂对浇注料抗爆裂性能的影响。结果表明 :加入适量的硅微粉和烧结镁砂细粉 ,可改善浇注料的强度和抗渣性 ;新型防爆剂可有效改善浇注料的抗爆裂性 ;研制的浇注料在 4 0t连铸钢包上使用 ,效果很好。     

微粉对抗铝浇注料性能的影响

本文主要讨论了硅微粉及α-Al2O3微粉对抗铝浇注料施工性能、成型性能及强度的影响.结果表明:(1)基质中单独引入硅微粉时,随着硅微粉加入量的增加,抗铝浇注料的用水量减少,施工性能得到改善;随着硅微粉含量增加,试样的体积密度逐渐上升,烘干及烧后高温烧后强度升高,烧后线变化逐渐下降;(2)基质中引入硅微粉和α-Al2 O3的复合粉,随着二者比例的增加,抗铝浇注料的性能不断得到改善;本试验中,当基质中硅微粉占4％,α-Al2O3占1％,此时加水量、成型性能、强度、线变化率最优.     

高纯二氧化硅微粉含量对Al2O3-SiC-C铁沟渣线浇注料性能的影响

以棕刚玉颗粒(15～8 mm,8～5 mm,5～3 mm,3～1 mm),板状烧结刚玉(1～0 mm),碳化硅(3～1 mm,≤1 mm,≤0.063 mm)、白刚玉粉,活性氧化铝微粉和高纯二氧化硅微粉以及单质硅粉和球状沥青等为主要原料,制备了出铁沟渣线用Al2 O3-SiC-C质浇注料,并研究了高纯硅微粉含量对其流动性及高温使用性能的影响.结果表明:随高纯硅微粉含量的增加,浇注料的初始流动性基本呈增加趋势,且其流动值的保持时间延长.随高纯硅微粉含量的增加,浇注料的热态抗折强度呈增加趋势,且抗侵蚀性也会增强.     

基于水合硅酸镁结构记忆特性制备低硅镁质浇注料

水合硅酸镁是炼钢连铸过程中间包用镁质浇注料的重要结合相，其含量多少决定着浇注料的强度大小。本工作以Na₂SiO₃·9H₂O和MgCl₂·6H₂O为原料，采用水热法合成水合硅酸镁(MgO–SiO₂–H₂O,M–S–H)，研究了焙烧温度和焙烧次数对水合硅酸镁的“结构记忆”特性；随后将预合成M–S–H复合硅微粉制备镁质浇注料，研究其对镁质浇注料性能的影响。结果表明：当焙烧温度低于400℃时，水合硅酸镁具有“结构记忆”特性，焙烧次数增加有利于M–S–H凝胶中层间羟基的插入，促进其层状结构晶粒的长大和结构稳定性的提高；在镁质浇注料制备过程中引入一定量的预合成水合硅酸镁和少量的硅微粉，使浇注料具有很好的施工性能和足够的早期结合强度；同时减少了高温热处理后浇注料缺陷形成，提高了材料力学性能，为开发低硅微粉镁质浇注料提供支撑。     

在低温下低水泥浇注料的流变和硬化性能的优化

低水泥浇注料的流变和硬化性能在应用时是很难预知的,尤其是在环境温度较低的情况下,而在改变硅微粉的品种或特性时这种困难会更大。研究了在正常和较低的环境温度条件下铝酸钙水泥、硅微粉和外加剂的不同组合,以建立起多种浇注料性能的反应面。试验设计的全因子和博克斯-宾汉模型将建立在反应面的基础上。重点研究两个不同的典型浇注料系统,试验设计模型中应用并研究了包含三聚磷酸钠、柠檬酸和碳酸锂的不同种类的外加剂。通过对反应面的分析和预期最优化值的进一步测试,证明模型的建立是成功的。     

含超低水硬化合物的氧化铝质浇注料——(Ⅱ)含有水硬性氧化铝和硅微粉的“无水泥”浇注料的强度和高温反应

在Al_2O_3-SiO_2系统中,莫来石的生成对高温强度极为重要。在含有硅微粉的超低水泥浇注料中,有许多资料充分证明了莫来石的形成反应。但是关于含有水硬性氧化铝作为结合剂的耐火浇注料成果的介绍是很有限的。本文研究了以水硬性氧化铝和水泥结合剂结合的浇注料中莫来石生成反应对时间和温度的依赖性。含有这些结合剂和8%(重量)硅微粉的熔融氧化铝质浇注料在1500℃下测得其高温抗折强度在20MPa以上。     

水泥窑用耐碱浇注料的性能研究

本研究中以建筑陶瓷为主要原料制备耐碱浇注料,重点研究了铝酸钙水泥和硅微粉对耐碱浇注料性能的影响,并对试样的显微结构进行了分析。试验结果表明:铝酸钙水泥加入量的增加有助于110℃,24 h处理后常温强度的提高,而在10100℃,3 h处理条件下,铝酸钙水泥加入量的增加会提高基质中生成的液相,加入量在一定范围内使强度出现先增加后降低的趋势,同时也导致了线变化率的增加,在试验条件下铝酸钙水泥的合适加入量在7%~8%左右;耐碱浇注料中加入活性较高的硅微粉能够提高试样的强度和致密度,其加入量增加也会导致试样线变化率的增加,综合分析硅微粉的加入量以5%~6%为宜;经1100℃,3h处理后的试样中骨料和基质结合牢固,基质中存在莫来石化和低共熔物生成的双重反应。     

硅微粉含量对铝镁质湿式喷补料性能的影响

硅微粉常常被加入到湿式喷补料中以改善其泵送性能。该技术也同样应用于铝镁质材料。但研究发现 ,对于硅微粉含量较高的铝镁质材料 ,由于形成许多裂纹而使其剥落损毁趋于加剧。为此 ,日本研究了硅微粉对铝镁质湿式喷补料性能的影响 ,结果如下 :( 1)硅微粉加入量越少 ,浇注料的抗侵蚀性越好。由于没有发现硅微粉含量不同的各试样在渣的渗透量方面存在明显差异 ,因此认为 ,硅微粉仅仅降低材料的熔融温度而影响其抗侵蚀性。( 2 )热震循环导致试样内部产生裂纹 ,因此 ,随着热震循环次数的增加 ,试样的弹性模量逐渐降低 ;硅微粉含量不同 ,热震后…