MgO-SiC-C复合材料力学性能和抗热震性能研究

对MgO-SiC-C复合材料的力学性能和抗热震性能的研究结果表明SiC含量增加,材料的强度和抗热震性能提高。升温过程中结合剂结构的变化对MgO-SiC-C复合材料强度变化起重要作用。     

基质组成对MgO-尖晶石浇注料抗渣性能的影响

采用静态坩埚法研究了添加不同组成尖晶石的ＭｇＯ－ 尖晶石浇注料基质组成与抗渣性能的关系。实验结果表明：随着基质中Ａｌ２Ｏ３ 含量增加,浇注料抗渣侵蚀能力减弱,而抗渣渗透能力增强。在基质中ＳｉＯ２ 含量固定在１０ ％ 的情况下,基质中Ａｌ２Ｏ３ 含量在３０ ％ ～５０ ％ 时浇注料抗渣侵蚀性能较好;Ａｌ２Ｏ３ 含量超过５０ ％ 时,侵蚀速率急剧增加两倍以上。不同组成尖晶石对浇注料抗渣侵蚀性能没有明显影响,但含富铝尖晶石的浇注料具有较好的抗渣渗透性能。     

高炉喷补料静态抗渣实验研究

通过静态抗渣法研究了影响高炉喷补料抗渣性的各种因素 ,同时结合微观分析 ,得出了渣侵蚀机理。结果表明 :炉渣FeO含量越高 ,对喷补料的侵蚀性越强 ;喷补料中含有适量的SiC能大大提高其抗渣能力 ;侵蚀层前沿网状结构的存在是SiC改进喷补料抗渣能力的主要原因。     

Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料抗渣侵性能研究

以板状刚玉、石墨、α-Al2O3、金属铝粉、单质硅粉为主要原料,ZrN-Sialon复相粉体为添加剂,采用酚醛树脂结合制备了Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料.采用静态坩埚法研究了ZrN-Sialon复相粉体加入量对材料抗渣侵蚀性能的影响,借助SEM与EDS面扫描对渣蚀后材料的结构和成份进行分析,并探讨了Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料的抗渣侵蚀机理.结果表明:ZrN-Sialon复相粉体加入量为9wt％时,材料表现突出的抗钢渣侵蚀性能.研究表明材料中Sialon氧化后生成的SiO2能形成致密的氧化保护层,同时ZrN氧化后形成的ZrO2有利于提高抗钢渣的浸润,阻止钢渣的渗透与侵蚀.分析认为Al2O3-ZrN-Sialon-C复相耐火材料的钢渣侵蚀机理为氧化-熔蚀-渗透.     

基质对刚玉透气砖抗渣性能的影响

透气砖在使用过程中,由于渣的渗透和侵蚀形成变质层,在热应力作用下变质层剥落影响使用寿命。研究了不同基质体系对刚玉质透气砖抗渣性的影响,并探讨了其抗渣机理。在基质中添加CeO和尖晶石能显著提高其抗渣性。添加适量尖晶石效果最好,其原因是在与渣的反应层表面形成尖晶石致密层,阻止了渣的渗透。     

瓷质砖的组成对其性能的影响

1概述瓷质砖气孔率低、机械性能好,抗化学腐蚀和抗霜冻性能好,耐磨性强。根据ISO13006号标准,瓷质砖的吸水率应小于O．5％,意大利市场上瓷质砖产品吸水率都在O．1％左右。但瓷质砖坯体烧成后不可避免的闭口气孔,会影响产品的机械强度。意大利从80年代开始用新的生产技术制造瓷质砖产品,这些技术包括湿法球磨、喷雾干燥、大吨位压机成形、辊道窑快速烧成,从而实现了大规格产品的生产。最初生产的瓷质砖颜色单调,仅用于荷载大的地面,随后出现的抛光砖多次布料技术、渗花技术等新的装饰技术,改善了外观装饰效果,开拓了瓷质砖的使…     

不同组成尖晶石对MgO-尖晶石浇注料抗渣性能的影响

采用静态坩埚法和动态回转法研究了不同组成尖晶石对MgO-尖晶石浇注料抗渣性能的影响,并采用扫描电镜和能谱分析测定了渣蚀残样中尖晶石的存在形式和化学组成。结果表明,在基质组成相同的情况下,添加富铝尖晶石的浇注料在加热过程中可生成较多的原位生成尖晶石,原位生成尖晶石吸收渣中FeO3、CaO能力是合成尖晶石的3～5倍,因而该浇注料具有较好的抗渣性能。     

MgO-MgAl2O4-ZrO2系材料的抗渣性研究

以菱镁矿粉(d<,50>=6.62 μm)、m-ZrO<,2>微粉(d<,50>=3.99μm)、α-Al<,2>O<,3>微粉(d<,50>=1.89μm)为原料,采用半干法成型,于1 600 ℃保温3 h烧成后制成MgO-MgAl<,2>O<,4>、MgO-ZrO<,2>和MgO-MgAl<,2>O<,4>-ZrO<,2>质试样,检测试样的加热永久线变化率、显气孔率、体积密度、抗渣侵蚀性、抗渣渗透性,并利用Factsage6.1热力学软件对试样的抗渣性进行了分析.结果表明:1.MgO-ZrO<,2>材料的烧结性能优于MgO-MgAl<,2>O<,4>材料及MgO-MgAl<,2>O<,4>-ZrO<,2>材料;2.在MgO-MgAI<,2>O<,4>材料中引入ZrO<,2>,有利于提高其抗渣侵蚀性,但抗渣渗透性较差,主要同试样的组织结构相对疏松及熔渣中的Fe<'3+>和Mg<'2+>的渗透有关;3)试验结果与热力学模拟结果吻合较好.     

碳质材料对中间包镁质干式料抗烧结性和抗渣渗透性的影响

为解决中间包用镁质干式料在使用过程中的烧结严重和抗渣渗透性能差的问题,以烧结镁砂碎料为主料,5%(w)固体酚醛树脂为低温结合剂,1%(w)泡碱为中温结合剂,研究按w(C)≈3%分别加入冶金焦粉、废电极、碎石油焦或鳞片石墨四种碳质材料对镁质干式料性能的影响。结果表明:向镁质干式料中加入四种碳质材料的任一种,均能显著提高其抗烧结性能和抗渣渗透性,其中加入3%(w)废电极的最好。     

Al2O3-W复合材料的抗渣蚀性能

在埋炭条件下,以金属铝粉、氧化钨及刚玉为原料,对以铝热反应为基础制备的Al2O3-W复合材料的抗渣性能进行了研究.结果表明Al2O3-W复合材料的抗渣性能随金属钨含量的增加而改善.金属钨和渣较差的润湿性是一个重要因素,而氧化铝和熔渣的反应机理和常规刚玉质材料的抗渣蚀机理一致.金属钨和渣中被还原的铁相反应生成高熔点相Fe7W6,增加了液相的粘度,抑制了熔渣的侵蚀和渗透.     

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。     

镁钙砖的抗渣性研究

采用静态坩埚法研究了3种不锈钢冶炼用镁钙砖的抗渣性.结果显示:镁钙材料具有良好的抗高碱度渣侵蚀和渗透能力,高温下渣和镁钙材料作用析出高熔点相C3S,使材料表层致密化而有效抑制渣的渗透,但镁钙材料中的CaO含量对抗侵蚀性影响较小;较低碱度渣对镁钙材料具有较强的侵蚀和渗透能力,主要是因为渣液对基质的强溶蚀和渗透作用.     

混铁车用新型Al2O3-SiC-C砖的研制和应用

随着宝钢"三脱率"的提高及喷吹方式的改变,混铁车的平均寿命由1200炉次以上降至900炉次左右.通过分析混铁车各部位的损毁特点及原因,选择合适的骨料,调整抗氧化剂的种类和加入量,强化基质,使Al2O3-SiC-C砖的抗氧化性和抗渣性等关键性能得以提高.混铁车的平均寿命由改进前的900炉次提高到1050炉次左右.     

电站锅炉用SiC质耐火材料抗渣性的研究

以SiC粉和Al2O3粉为主要原料,分别添加5%(质量分数,下同)的ZrO2粉或锆英石粉和5%、10%的Cr2O3粉以及4%的羧甲基纤维素(CMC),按照配料组成配料后,以成型压力为20 MPa制成40 mm×40 mm×30 mm的试样.试样经120℃干燥8 h后,置于硅钼棒炉中.于1 420 ℃保温5 h烧成后,分别采用经900℃保温2 h处理后的粉煤灰在1 400和1 450 ℃下进行抗侵蚀试验.结果表明:SiC质材料随着温度的升高,抵抗灰渣侵蚀能力不断下降,在1 400 ℃时的抗渣性明显优于1 450 ℃时的;在SiC质材料中分别加入5%的ZrO2或锆英石,前者的抗渣性能强于后者;含Cr2O3为10%的SiC质材料比含5%Cr2O3的具有更好的抗渣性.     

Al2O3-MA-SiC-C质浇注料的抗渣性能

以电熔白刚玉、镁铝尖晶石、SiC细粉、活性α-Al2O3微粉、球状沥青、Si粉、ρ-Al2O3、氧化硅微粉和铝酸钙水泥为原料制备了Al2O3-MA-SiC-C质浇注料。振动浇注成型后采用静态坩埚法测定了浇注料抗渣侵蚀性,利用X射线衍射、电子探针仪和能谱等手段分析了1500℃埋炭处理3h后试样的物相、显微结构和微区成分,以研究结合剂种类(ρ-Al2O3 氧化硅微粉和铝酸钙水泥 氧化硅微粉)、尖晶石和SiC的加入量对浇注料抗渣性能的影响。结果表明:采用ρ-Al2O3 氧化硅微粉结合的浇注料的抗渣性能明显高于采用铝酸钙水泥 氧化硅微粉结合的,这主要与其在高温下形成的物相有关;随着镁铝尖晶石加入量的增多,浇注料的抗渣性能总体上呈升高趋势;随着SiC加入量的增多,浇注料的抗渣性能显著提高,当SiC加入量(质量分数,下同)为25%时,浇注料的抗渣性能最好;加入过多的镁铝尖晶石和SiC对浇注料的抗渣性能不利,这主要同高温下材料中MgO-Al2O3-SiO2系低熔物的形成有关。     

镁铬耐火材料在真空条件下的抗渣性

采用真空感应炉抗渣法,研究了半再结合镁铬耐火材料在碱度分别为0.6、1.1、1.5和1.8的CaO-SiO2渣与Al2O3含量为37.98%的CaO-Al2O3渣中的抗侵蚀性,试验条件是真空度5kPa、1650℃保温25min。对侵蚀后的试样进行观察与测量,并用SEM与EDAX分析了试样的断面形貌和化学组成变化。结果发现:在CaO-SiO2渣中,随着炉渣碱度的升高,镁铬试样中的尖晶石更易于受到熔渣的侵蚀,并且尖晶石中的Cr2O3、Fe2O3被CO与钢水中的C还原为金属态的铬铁合金,试样的直接结合被破坏,侵蚀量变大。在CaO-Al2O3渣中,镁铬试样在边界层生成致密的MA尖晶石,抑制了熔渣的进一步侵蚀和Cr2O3、Fe2O3的还原,显示出较好的抗侵蚀性。     

Al2O3-SiC复相粉对Al2O3-SiC-C材料性能的影响

以电熔白刚玉(3～1、≤1、≤0.044 mm)、Al2O3-SiC复相粉(d50≤5μm)、α-Al2O3微粉(d50=1.2μm)、SiC粉(≤0.044 mm)、鳞片石墨(≤0.088 mm)、Si粉(d50=42.8μm)和B4C(d50≤10μm)为主要原料,热固酚醛树脂为结合剂,研究了分别用4%、8%、12%、16%质量分数的Al2O3-SiC复相粉等比例取代α-Al2O3微粉和SiC细粉对Al2O3-SiC-C试样在180℃固化后和1 000、1 500℃埋焦炭热处理后的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度(1 400℃)、抗热震性(1 100℃,水冷)以及抗氧化性(1 000、1 500℃)的影响。结果表明:随Al2O3-SiC复相粉加入量的增加,试样经180℃固化后常温性能下降,1 000℃热处理后常温性能变化不大,1 500℃热处理后除耐压强度显著提高外,其余各项常温性能变化不大;而高温抗折强度下降,抗热震性明显提高,试样经1 500℃氧化后的抗氧化性以加入4%质量分数复相粉的最佳。其原因可能是由于该复相粉的粒度更细,反应活性更高,其氧化层中更易生成莫来石,形成表面致密层从而有效地阻碍氧气向材料内部扩散。