电熔镁砂加入量对钢包用铝镁砖性能的影响

以电熔棕刚玉颗粒(8~5 mm、5~3 mm、3~1 mm、1~0 mm),电熔白刚玉细粉(≤0.074 mm),电熔镁砂细粉(≤0.074 mm),活性α-Al2O3微粉为主要原料,配制成电熔镁砂加入量(质量分数)分别为1%、2%、3%、4%、5%的试样。试样经180℃,24 h烘干后,分别于1 100℃,3 h,1 600℃,3 h处理,测定处理后试样的体积密度、显气孔率、耐压强度以及线变化率,并做1 600℃,6 h的抗渣侵蚀实验。结果表明:随着电熔镁砂加入量的增加,试样线变化率增大,体积密度下降,显气孔率增加,抗渣渗透性增强,耐压强度与抗渣侵蚀性有先增大后降低的趋势。根据实验结果研制的铝镁砖在钢厂使用取得了良好的效果。     

添加硅酸钠对CaO-MgO砂抗水化性的影响

CaO和MgO都是性能优良的碱性材料 ,但易水化的特性却使它们的应用受到了很大的影响。为研究加入硅酸对CaO MgO砂抗水化性的影响 ,先把 80 %的CaCO3和 2 0 %的Mg(OH) 2 混合 ,外加 0 .5 %的乳酸铝和 2 5 %的磷酸溶液 (以上为质量分数 ) ,作为测试抗水化性的标准材料 ,然后在此材料中添加不同量的硅酸钠 ,进行烧成。制备好的试样放入压力为 0 .3MPa的容器中 3h ,测量增重率 ,来评价其抗水化性的优劣。结果发现 ,对于添加 10 5 %硅酸钠的试样 ,当烧成温度大于 160 0℃时 ,随烧成温度的增加 ,水化增重率急剧下降 ;当烧成温度为 160 0℃时…     

H2C2O4表面处理镁钙砂及其浇注料性能研究

采用H2C2O4溶液表面浸渍MgO-CaO砂并制成浇注料,研究了表面处理后MgO—CaO砂及其浇注料的物理性能。结果表明,膜由细小颗粒组成,均匀、密集,膜与镁钙砂颗粒表面之间无间隙,结合良好,膜的厚度约为5～10μm,其水化粉化指数低于日本H2PO4浸渍处理的同类材料的粉化指数,水化增重率也达到日本同类材料的水平;采用这种镁钙熟料制成的镁钙浇注料具有良好的抗水化性能,常规物理性能优于未经任何处理的镁钙浇注料和镁质浇注料,抗渣渗透性也比镁质浇注料更强。     

氮化硼加入量对铁沟浇注料性能的影响

以电熔棕刚玉颗粒、SiC颗粒与细粉、白刚玉粉、α-Al2O3微粉、Secar71、硅微粉、球沥青为主要原料制备了ASC铁沟浇注料,试验以氮化硼作为防氧化剂,分别以质量分数为0、0.5%、1%、1.5%、2%的氮化硼粉等量替代白刚玉微粉,对中温1 000℃×3 h、1 500℃×3 h烧后试样进行物理性能、抗折强度、耐压强度及抗氧化性的测试。结果表明:随氮化硼外加量的增加,试样经1 000℃×3 h、1 500℃×3 h后的线变化率逐渐增大,体积密度先增大后减小,显气孔率先减小后增大,高温抗折强度先增大后减小,抗氧化性逐渐增强,当氮化硼加入量为1%时,能够获得最大的高温抗折强度,试样可以得到较好的综合指标。     

电熔MgO及MAT细粉对刚玉质材料性能的影响

以电熔刚玉、电熔MgO及电熔MgO-Al2O3-TiO2细粉为原料,实验并研究了电熔MgO及电熔MgO-Al2O3-TiO2细粉的添加对刚玉质材料性能的影响.结果表明,经中、高温热处理后,添加MgO-Al2O3-TiO2细粉的刚玉质浇注料的各项性能明显好于添加MgO细粉的刚玉质浇注料.     

Al(NO_3)_3对白云石烧结性能和抗水化性能的影响

在天然白云石中添加不同比例的Al(NO_3)_3,采用二步煅烧法制备镁钙砂,研究Al(NO_3)_3添加量对白云石烧结性能和抗水化性能的影响。结果表明,在1 600℃保温3 h,没有添加Al(NO_3)_3时,镁钙砂试样的烧结密度为3.17 g/cm3,显气孔率为4.9%,抗水化增重率为3.1%,粉化率为20.1%,MgO的晶粒尺寸为2.92μm;添加Al(NO_3)_3后,由于Al(NO_3)_3在高温分解产生Al_2O_3,Al_2O_3在高温下会和CaO发生反应,生成3CaO2·Al_2O_3,在高温下形成液相,促进试样烧结,当添加0.30%Al(NO_3)_3(质量分数)时,试样的烧结密度为3.24 g/cm~3,显气孔率为3.8%,抗水化增重率为2.0%,粉化率为15.6%,MgO的晶粒尺寸为3.48μm。     

精炼钢包用MgO-CaO浇注料的抗渣性研究

采用动态回转法研究了MgO-SiO2-H2O结合和聚磷酸盐结合的MgO-CaO浇注料的抗渣性。以MgO-CaO砂和CaCO3作CaO源，比较了CaO的引入方式对其抗渣性的影响。利用X射线衍射分析测定了各类浇注料在1600℃烧后的相组成，借助SEM和EDAX分析了MgO-CaO浇注料经渣蚀后的显微结构。研究表明。MgO-CaO浇注料中的CaO在高温烧成时参与了基质相的反应。CaCO3细粉的引入加大了CaO在基质中参与反应的程度。聚磷酸钠结合的MgO-CaO浇注料在高温烧成时生成高熔点的结合相硅磷钙钠（NC4PS），有助于提高抗渣能力。MgO-SiO2-H3O结合浇注料中的低熔点相钙镁橄榄石和镁蔷薇辉石（CMS、C3MS2）随CaCO3的引入而增多，对抗渣性不利。     

添加氧化物对提高CaO抗水化性能的作用

在较低温度下(≤1600℃),用高纯石灰石添加不同氧化物制得了 CaO 烧结团块,考察了不同添加物以及不同添加量对 CaO 抗水化性能的影响,并着重分析了 Al_2O_3对提高 CaO 抗水化性能的作用。试验结果表明,Al_2O_3的加入使 CaO 在煅烧过程中得到发育良好的晶粒和极低的显气孔率。在1580℃温度下保温2小时煅烧石灰石中加入适量 Al_2O_3的团块,可以俺其显气孔率降至0.23％。这种烧结团块在70℃,70％相对湿度下养护24小时的水化增重率(ΔW/W)仅为纯 CaO 的1/3000在本实验条件下,其它添加物对提高 CaO 的抗水化性能无明显效果。     

溶胶结合快干浇注料的研制及其工业应用

研制了以致密刚玉和莫来石为骨料、白刚玉粉和矾土粉及α-Al2O3(≤0.043 mm)微粉为细粉、采用硅溶胶作结合剂的浇注料,该浇注料制成的试样分别于815℃×3 h、1 100℃×3 h和1 400℃×3 h进行加热后,检测相应试样常温抗折强度、耐压强度、体积密度、线变化率和抗热震性能。结果表明:硅溶胶结合浇注料经1 100℃×3 h处理后的抗折强度和耐压强度分别达到12.6 MPa和128.2 MPa;经1 100℃水冷热震性能测试达到100次以上,试样基本没有出现裂纹,经测试其耐压强度损失率仅为18.7%;与传统采用铝酸钙水泥作结合剂的耐火浇注料相比,该浇注料具有良好的体积稳定性、较好的中高温强度以及较快的凝胶性和烘烤性。     

Fe2O3微粉添加对MgO CaO系耐火材料烧结性能及 抗水化性能的影响

通过添加Fe2O3微粉的方法,研究了Fe2O3微粉对MgO CaO系耐火材料烧结性能和抗水化性能的影响。试验结果表明,添加Fe2O3微粉可以有效地促进MgO CaO系耐火材料的烧结,抑制其水化速度。当Fe2O3的添加量在0～3%时,随着Fe2O3添加量的增加,耐火材料试样的体积密度先增加后减小,显气孔率则先减小后增加,且两者均在Fe2O3为1%处出现极值。当Fe2O3的添加量在02%～05%的范围时,耐火材料试样的显气孔率和体积密度变化最明显。当Fe2O3添加量为1%时,将试样在温度为60 ℃、相对湿度为75%的条件下水化144 h后,其粉化率仅为146%。
     

精炼钢包用Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的研发

为适应精炼钢包用耐火材料轻量化的发展需要,采用两步烧结法向Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料中添加La_2O_3,并对该耐火材料的抗LF精炼渣侵蚀性能进行了研究。结果表明,添加的La_2O_3优先固溶入Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的晶相CaO·6Al_2O_3中,促使CaO·6Al_2O_3晶胞产生晶格畸变,有效抑制了CaO·6Al_2O_3晶粒沿基面的异常长大,进而有效地促进了Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料的烧结致密化。当添加La_2O_3的质量分数为4%,在1600℃保温2h烧成后,试样的气孔率由占总体积分数的19.2%下降至6.1%,体积密度由2.78g/cm3上升至3.18g/cm3,制得了含MgO·Al_2O_3、CaO·2Al_2O_3、CaO·6Al_2O_3晶相且呈现交织分布、显微结构致密的Al_2O_3-MgO-CaO系复相耐火材料,其抗LF精炼渣侵蚀性能与同等致密度的Al_2O_3-MgO质耐火材料相当。     

CaF2-SiO2-Al2O3-CaO-MgO五元渣系黏度的试验研究

为了研究含氟渣系成分变化对黏度的影响,根据五因素二次正交旋转回归法设计渣系配方,使用RTW-10熔渣物性测定仪,采用旋转柱体法,在1 600～1 300℃降温过程中对CaF2-SiO2-Al2O3-CaO-MgO渣系的黏度进行连续测定;建立了1 600℃下五元含氟渣系黏度的回归模型,研究了各组元对熔渣黏度的影响.结果表明:当CaF2的含量(质量分数,下同)在10％～70％时,随CaF2含量增加,黏度减小,随SiO2、Al2O3和MgO含量增加,黏度增大,CaO易受其他组元的作用而对黏度产生不同影响;在w(SiO2)=10％、w(MgO) =10％和w(CaF2)=50％时,随w(CaO)增加,黏度先增大后减小,w(CaO)=10％时黏度最大.在w(Al2 O3) =20％、w(MgO)=10％和w(CaF2)=50％时,随着w(CaO)增加,当w(SiO2)＜20％时,黏度先增大后减小;当w(SiO2)＞20％时,黏度持续减小.     

NiO掺杂对菱镁矿烧结性能的影响

以天然菱镁矿为原料,添加不同质量分数的NiO粉末,采用高温煅烧法制备了镁砂。利用显气孔体密测定仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜分析NiO粉末掺杂对镁砂熟料烧结性能、物相组成、微观结构的影响。结果表明,在菱镁矿中添加NiO粉末有利于提高镁砂烧结致密性,促进MgO晶粒长大。当不添加NiO粉末时,试样在1600℃烧结前后线变化率为8.72%,体积密度为2.96 g·cm-3,显气孔率为19.2%,MgO晶粒尺寸为1.36 μm;当加入质量百分数为0.75% NiO粉末时,试样烧结前后线变化率为18.06%,制备镁砂体积密度为3.29 g·cm-3,显气孔率为11.5%,MgO晶粒尺寸为3.81 μm。在1600℃对添加NiO粉末的菱镁矿进行烧结,NiO可以与MgO完全固溶,引起MgO晶格畸变,降低晶体活化能,提高MgO烧结致密性能。但添加过多NiO,在短时间内无法与MgO完全固溶,妨碍烧结相的直接接触,影响传质过程,导致样品烧结性能降低。     

原位包覆制备氮化硅复合粉体的研究

通过尿素均匀沉淀方法制备氮化硅复合粉体,利用尿素的分解来生成Y-Al前驱体包覆层.此方法既解决反向共沉淀法pH值难以控制的难题,又避免球磨法分散不均匀的现象.结果表明:Si3N4粉体通过尿素均匀沉淀的方法可实现Y-Al前驱体包覆,利用SEM图可观察到氮化硅粉体表面形成核壳结构.对Y-Al前驱体包覆的Si_3N_4粉体采用1 750℃热压烧结,研究发现样品具备优良的烧结性能和力学性能,其抗弯强度达到817 MPa.     

CoO对菱镁矿制备镁砂性能的影响

通过添加CoO到天然菱镁矿中,采用二步煅烧法制备了镁砂。利用X射线衍射仪和扫描电子显微镜表征了样品的物相构成和显微组织。结果表明,在1600℃烧结保温3 h,未添加CoO试样烧结前后线变化率为8.8%,制备镁砂的体积密度为3.02 g·cm-3,显气孔率为17.8%,MgO晶粒尺寸为3.66 μm;在相同烧结条件下,添加质量分数为0.75% CoO试样烧结前后线变化率为18.1%,镁砂的体积密度为3.28 g·cm-3,显气孔率为9.4%,MgO晶粒尺寸为5.31 μm。经高温烧结后,添加到菱镁矿中的CoO完全固溶到MgO晶格中,改变了MgO晶格常数,导致MgO发生晶格畸变,降低了MgO生长活化能,促进菱镁矿的烧结。     

烧结用生石灰所含杂质对其消化性能的影响

采用恒温量热法,针对实验室煅烧的各种生石灰试样,研究其所含SiO₂、Al₂O₃、MgO等杂质对消化性能的影响规律,并选用烧结现场使用的五种生石灰对研究结果进行验证.研究发现:生石灰的消化放热量与其CaO含量呈正相关关系,并随SiO₂、Al₂O₃和MgO含量的增加而下降;SiO₂、Al₂O₃和MgO杂质对生石灰消化速率有重要影响,当SiO₂质量分数增加至1%水平时,生石灰消化速率的降幅较大,之后则缓慢降低;少量的Al₂O₃对生石灰消化速率影响较小,但当Al₂O₃质量分数超过2%时生石灰消化速率急剧下降;随着MgO含量的增加,生石灰消化速率显著降低.      

烧结过程中CO还原NO的模拟研究

 为了考察烧结过程中烧结矿各主要组分对NO脱除反应的影响,研究了有O2和无O2条件下CO还原NO的反应规律,并在还原性气氛下对烧结矿催化还原NO进行了动力学分析。在500~1 000 ℃,分别以CaO、MgO、Fe2O3和烧结矿为填料层,在固定床石英反应器中研究NO的脱除规律。研究结果表明,不同填料对CO还原NO反应催化作用的强弱顺序为CaO＞烧结矿＞Fe2O3＞MgO。烧结矿作用下,CO体积分数为12%时,NO的转化率可达90%以上,CO还原NO反应的Arrhenius曲线以780 ℃为界分为两段,两段的反应机理不同。反应体系中O2存在时不利于NO还原反应的进行。