Mn对Al2O3-ZrO2-C耐火材料抗氧化性的影响

固定主要原料烧结板状刚玉、锆莫来石、石墨,添加剂Al粉、Si粉以及结合剂热固性酚醛树脂等的加入量,加入不同量的Mn配制成Mn、C质量比不同的Al2O3-ZrO2-C试样,埋炭烧成后检测各试样的抗氧化性.结果表明试样的氧化层厚度先随Mn加入量的增加(即Mn与C质量比的增大)而减小,即抗氧化性提高;至Mn与C质量比为14时,氧化层厚度最小,即抗氧化性最佳;当Mn含量继续增加时,氧化层厚度又开始增加,即抗氧化性降低.     

Al-Zn复合Al2O3-C材料抗氧化性研究

以板状刚玉、α-Al<,2>O<,3>微粉、鳞片石墨、Al粉、Zn粉为原料,酚醛树脂为结合剂,固定Al粉加入量(w)为4.0%,制备了AJ-Zn复合Al<,2>O<,3>-C质试样,研究了Zn粉加入量(其质量分数分别为0.5%、1.0%、1.5%、2.0%)对材料1 000和1 500℃下抗氧化性的影响.结果表明:加入Zn可明显改善材料的抗氧化性,当Zn粉加入量从0增至2.0%(w)时,1 000和1 500℃氧化后的氧化层厚度分别从8.5 mm减至3.5～1.4 mm,从6.0mm减至4.1～2.4 mln.材料抗氧化性提高的原因在于:Al、Al<,4>C<,3>和AlN以及Zn在氧化条件下生成的氧化产物相互反应,生成了锌铝尖晶石,形成致密的氧化保护层,阻止了氧气的进入.     

不烧Al2O3-C质耐火材料在水蒸气中的抗氧化性能

对高炉炉身下部用不烧Al2O3-C质耐火材料在水蒸气环境下的抗氧化性能进行了实验研究.通过实验,总结出氧化规律,建立了不烧Al2O3-C质耐火材料的氧化动力学模型.此外,还对氧化前后试样的抗折强度进行了测定和比较.     

连铸用Al2O3-C滑板研究现状与展望

Al2O3-C滑板具有良好的抗热震性和抗渣性能,能减少杂质引入以及防止钢水氧化,作为连铸控流功能耐火材料应用广泛,但由于含碳耐火材料容易氧化以及材料组成中氧化物和碳不易烧结等因素,因此存在抗氧化性差,高温强度低等缺点,力学性能有待进一步提高.滑板的原料、配比以及结合系统对其性能起到至关重要的作用.主要从添加剂、结合剂、碳源等方面论述铝碳滑板的研究现状,对铝碳滑板潜在的研究方向进行展望.     

金属Al-Si结合Al2O3-C滑板的性能和使用

自主研制开发了节能型低碳金属Al-Si结合Al2O3-C滑板,其工艺特点是低温烧成,产品特性是低碳,与常用的Al2O3-C和Al2O3-ZrO2-C滑板相比,具有较高的热态强度,较好的抗热震性和抗氧化性。经大中型钢包的批量使用表明,其连续使用次数是高温烧成Al2O3-C滑板的两倍,与Al2O3-ZrO2-C滑板相当,用后滑板扩孔均匀,拉毛较少,裂纹微细。经残砖分析,认为金属Al-Si结合Al2O3-C滑板使用时的损毁过程可能是:表面工作层的非氧化物首先被氧化,导致结构疏松,强度降低,在铸孔处由高温钢水冲刷引起铸孔扩大,在滑动面处因机械摩擦造成滑动面拉毛。     

ZrO2基Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料抗渣性能研究

以板状刚玉、活性α—氧化铝、氧化锆(PSZ)、碳黑为主要原料,以金属硅和碳化硼作为添加剂,以热固性酚醛树脂作为结合剂,制备了ZrO2基Al2O3-ZrO2-C质材料。实验证明添加稳定氧化锆的Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料的抗渣性能优于添加单斜氧化锆、纳米氧化锆、金属铝的Al2O3-ZrO2-C质高温陶瓷材料。     

纳米NiO掺杂Carbores'P对Al2O3-C耐火材料力学性能的影响

为提高低碳铝碳耐火材料的力学性能,以≤1 mm的棕刚玉、Si粉和Carbores’P为原料,外加纳米NiO为催化剂,制备Al2O3-C基质试样,利用XRD、SEM、激光拉曼光谱研究纳米NiO对Carbores’P炭化产物的影响。以棕刚玉(粒度为5~3、3-1、≤1 mm)、电熔白刚玉粉、Si粉、鳞片石墨、Carbores’P、纳米NiO为原料制备低碳Al2O3-C试样,研究纳米NiO掺杂Carbore’P对试样力学性能的影响。结果表明:1400℃埋碳热处理后,添加纳米NiO能提高基质的石墨化度,促进碳纳米管和SiC晶须的生成;正是由于它们的生成,提高了Al2O3-C试样的致密度、常温强度和断裂前的位移量,使试样韧性增强。     

石墨含量对Al2O3-C材料物理化学性能的影响

Al2O3-C材料具有较好的高温性能,广泛应用于连铸功能性耐火材料.为满足洁净钢技术的发展要求,本文研究了石墨含量对Al2O3-C材料物理化学性能的影响.以不同粒度的电熔白刚玉为主要原料,加入SiC微粉和金属Al抗氧化剂,以酚醛树酯为结合剂,研究了石墨含量对不同温度下Al2O3-C材料物理性能及抗渣侵蚀性的影响.结果显示,碳含量的降低,材料的显气孔率下降,体积密度增大,冷态和高温强度增加.不同碳含量的Al2O3-C材料都显示出良好的抗渣侵蚀性能.     

Al2O3-C耐火材料对超低碳钢的增碳作用

在空气中利用中频感应炉加热,研究了以Si为抗氧化剂的Al2O3-C耐火材料对超低碳钢的增碳作用.利用高频燃烧红外吸收法测定钢样中的碳含量,并对用后耐火材料进行了SEM和EDS分析.研究结果表明钢熔化后,炭的直接溶解机制造成钢水中碳含量迅速增加;随着保温时间的增加,"渗透-溶解"机制对钢水增碳占主导作用;同时,耐火材料与钢水接触部位生成反应脱炭层,反应脱炭层隔离了钢水与耐火材料的直接接触,进而减缓并停止耐火材料对钢水的增碳作用;空气中的氧通过渣向钢水中传递,氧和钢水中的碳发生反应对钢水产生脱炭作用,同时,碳氧平衡决定了在钢水的碳含量很低时,脱炭反应接近于平衡状态,钢水中的碳含量趋于平衡.     

含炭耐火材料表面防氧化涂料的试制

对炭复合耐火材料表面氧化过程及防氧化涂料的性能进行了试验。同时探讨了涂料的防氧化机理。实践表明，这种防氧化涂料，可在铝镁炭包村与渣线部位镁炭砖及铝炭浸入式水口和整体塞棒上使用，表面不氧化，提高了使用寿命。     

含碳耐火材料的防氧化方法

结合含碳耐火材料的抗氧化要求,对添加抗氧化剂技术、表面浸渍抑制氧化法与抗氧化涂层技术及其作用机理进行了综合介绍,并在此基础上对含碳耐火材料防氧化技术的研究方向提出了一些见解。     

添加物对铝碳耐火材料防氧化涂料抗氧化性能的影响

以SiO2-A l2O3-B2O3-Na2O-K2O-CaO系釉料为基料,分别添加质量分数为10%、30%、50%、70%的氧化物(粒度均<0.076 mm的石英和刚玉粉)和非氧化物(粒度均<0.076 mm的碳化硅和硅粉),以水玻璃为结合剂配制涂料,首先研究了涂料半球温度的变化,然后将涂料涂覆在铝碳材料样块的表面,考察其抗氧化性能(以铝碳样块在200~1 300℃氧化后的质量损失率表征),并采用SEM观察了涂层结构。结果表明:加入氧化物SiO2、A l2O3以及非氧化物SiC、Si,均使涂料的半球温度升高;A l2O3和SiC的加入能增强涂料的防氧化作用,而SiO2、Si的加入使涂料的防氧化作用降低。     

加入ZnO对含Al低碳MgO-C耐火材料抗氧化性的影响

以质量分数为70%的粒度≤3 mm和24%的粒度<0.074 mm的电熔镁砂,3%的粒度<0.15 mm的鳞片石墨,3%的粒度<0.045 mm的金属铝粉为原料,外加4%的酚醛树脂制备了含Al低碳MgO-C耐火材料。加入1%(w)的<0.045 mm的ZnO替代电熔镁砂粉,研究了加入ZnO对含Al低碳MgO-C材料抗氧化性的影响。通过对比这两种材料的显气孔率、常温耐压强度,试样基质的物相变化来探讨原位尖晶石的生成与基质中加入ZnO之间的关系,并通过对比试样中脱碳层与原始层之间出现的致密MgO层来讨论两种低碳MgO-C材料抗氧化性的差异。研究表明:加入ZnO能够在MgO-C材料基质中形成ZnAl2O4,并加速尖晶石的原位生成,使得材料中能够更快更多地形成致密的MgO层,最终提高低碳MgO-C耐火材料的抗氧化性。     

六方氮化硼复合氧化铝耐火材料的性能研究

以粒度为3~1和≤1 mm的板状刚玉为骨料,板状刚玉细粉、α-Al2O3微粉和Si粉为细粉,分别添加质量分数为3%的六方氮化硼、3%和10%的鳞片石墨制备了Al2O3-BN和低碳、高碳Al2O3-C三种试样,并对比了其常温物理性能、高温强度、抗氧化性、抗热震性和抗渣侵蚀性。结果表明:1)Al2O3-BN耐火材料的常温、高温物理性能与低碳铝碳材料相差不大,并优于传统高碳铝碳材料;2)Al2O3-BN耐火材料具有比碳复合耐火材料更好的抗热震性和抗氧化性,抗渣性与低碳铝碳材料的相当;3)考虑到材料的整体性能,六方氮化硼可以替代石墨作为原料,用于制备综合性能优异的氧化铝质复合耐火材料。     

抗渣性耐火材料的研究进展

主要从耐火材料的侵蚀机理出发简单叙述了改善耐火材料抗渣性的几种方法;通过几种典型的耐火材料总结了研究者们在耐火材料抗渣性提高方面所做的工作。     

低碳镁碳质耐火材料的抗氧化性研究

比较了石墨含量(质量分数)分别为0、2%、4%、6%和12%的镁碳试样氧化后的质量损失率和脱碳层厚度,并用XRD分析了氧化后试样脱碳部位和未脱碳部位的物相组成,用金相显微镜观察了氧化后试样的形貌。结果表明:质量损失率与石墨含量成正比,石墨含量增加,质量损失率变大;石墨含量低的试样脱碳层厚度比较接近,脱碳层厚度为4~5mm,比石墨含量为12%的镁碳材料脱碳层厚度小一半,具有明显的抗氧化性能。     

富铝尖晶石对镁质耐火材料抗侵蚀性的影响

研究了富铝尖晶石对镁质耐火材料抗钢渣与抗钙处理钢侵蚀性的影响。结果表明 :随着富铝尖晶石加入量的增加 ,镁质耐火材料的抗钙处理钢和钢渣熔蚀性逐渐减弱 ,而抗钢渣渗透性逐渐增强 ;纯镁质和镁尖晶石质耐火材料在抗钢渣与抗钙处理钢侵蚀方面远远优于铝锆碳质材料     

冲击参数对氧化铝基耐火材料常温耐磨性的影响

参照GB/T18301《耐火材料常温耐磨性试验方法》,分别以标准碳化硅砂(36#)、电熔白刚玉砂(36#)和石油支撑剂用陶粒为磨损介质,采用不同压力(300kPa、448kPa和600kPa)的压缩空气和不同量(1kg、2kg)的磨损介质对普通高铝砖(LZ-65和LZ-75)、高炉用高铝砖、磷酸盐结合高铝砖、高纯刚玉砖、刚玉莫来石砖、铬刚玉砖、赛隆结合刚玉砖、微孔刚玉砖和塑性相复合刚玉砖等10种氧化铝基耐火材料进行了磨损实验。结果表明:(1)随着冲击气体压力的增大,10种材料的磨损量都增加,但由于这些材料在组成和结构上的差异,其磨损量增加的幅度存在明显差异。(2)由于磨损介质的颗粒形状和体积密度不同,在相同的冲击气体压力下,磨损介质的流动速度不同,对材料的磨损量也不同,其中,采用碳化硅时磨损量最大,采用白刚玉时次之,采用陶粒时最小。(3)当磨损介质碳化硅砂用量增加1倍时,材料的磨损量增加,但不同材料的磨损量增加幅度不同,其中微孔刚玉砖和磷酸盐结合高铝砖分别增加了1.84倍和1.26倍,而高纯刚玉砖和高炉用高铝砖增加的不足0.4倍。(4)耐火材料的常温耐磨性能取决于其强度和结构的致密性,强度和致密度较高的材料耐磨性能较好。     

Investigation of shaped alumina based refractories used in slagging gasifiers

Gasifiers are containment vessels used to react a carbon feedstock with oxygen and water in order to produce synthetic gas. During the gasification process the refractory liner protects the gasifier shell from high temperatures and pressures, corrosive slag, thermal shock and thermal cycling. However the performance of the currently used high chrome oxide materials does not meet the service requirements of industry, so there is a demand of new chrome oxide free materials. Compared to the sintering atmosphere the mechanical properties, phase formation as well as the resistance against thermal shock and alkali-corrosion of shaped alumina based refractories have been evaluated. According to the results potential candidates for further studies including reducing sintered β-alumina, spinel, hibonite and slag-stone.