锆英石的加入对MgO-C砖性能的影响

介绍了用锆英石取代MgO-C砖中的部分碳，从而降低向钢水内的增碳量的试验。实验证明，添加适当比例的锆英石，可以既降低碳含量，减少向钢水增碳，又能在维持良好抗热震性的基础上，提高材料的抗蚀性，降低热应力。     

注浆成型工艺制备高耐磨氧化铝陶瓷

以氧化铝粉末为原料,采用注浆成型工艺制备高耐磨氧化铝陶瓷.采用正交设计的方法来优化胶态成型工艺参数,聚丙烯酸的加入量(质量分数)为1.0%,球磨时间为10h,pH值为11时浆料可达到最大的沉降高度.利用最佳注浆成型工艺,1 200℃烧结1 h和1 540℃烧结2h制备的氧化铝陶瓷结构致密,晶粒大小均匀,微孔较小,体积密度为3.86 g/cm3,硬度为11.02GPa,断裂韧性为3.31 MPa·m1/2.氧化铝陶瓷烧结体的摩擦实验结果表明:在水润滑条件下的摩擦系数比在干摩擦时小得多,磨损量则较大.利用扫描电镜对于摩擦和水润滑条件下磨损实验后的氧化铝陶瓷的微观形貌进行了分析,发现在干摩擦条件下,主要是黏着脆性磨损;在水润滑条件下,主要是化学腐蚀磨损.     

碳结合镁质耐火原料的胶态成型工艺研究

引入了分散剂SL,采用球磨工艺对原料进行处理、醋酸调节料浆pH值、特定烧成制度下进行煅烧。结果表明：经球磨工艺处理后,坯体成型效果较好。分散剂加入量为0.6%时,料浆流动性最好,可得到高致密度制品;料浆中加入酚醛树脂,体积密度减小,断裂韧性、硬度增大。在氮气氛下烧成,严格控制温度、保温时间可得到性能良好的制品。     

淤泥沙资源转型应用进展与前景展望

简要介绍了我国大宗的水利废弃物淤泥沙资源化的可行性,详细阐述了淤泥沙资源转型合成玻璃、陶瓷、水泥、耐火材料等的发展现状。结合笔者实验室开展的淤泥沙研究,重点介绍了淤泥沙资源转型合成较高附加值的Sialon基材料,并展望了淤泥沙资源的转型应用前景。     

硅微粉对高炉渣矿物聚合材料性能的影响

以高炉渣为主要原料,煅烧高岭土为主要配料制备矿物聚合材料,28d抗压强度为43MPa,抗折强度为6MPa。在固体粉料中添加硅微粉,考察其对聚合材料性能的影响,实验结果表明,添加硅微粉后,材料气孔率降低,28d抗压强度提高了约30%,达57MPa,抗折强度提高了约50%,为9.5MPa,同时材料的流动性和抗淡水侵蚀能力显著增强。XRD及SEM分析表明,加入硅微粉后,聚合反应完全,产物非结晶态趋势增强,三维架构中形成更多四面体结构,材料裂纹相对减少,且断口参差不齐,材料韧性得到了提高。     

基于涂层防护的含碳球团制备海绵铁的研究

为了减缓海绵铁的高温再氧化,在以含碳球团制备海绵铁的过程中,在含碳球团表面包覆一层约0.25mm厚的Al2O3-MgO-CaO-SiO2陶瓷料浆作为保护层,研究了有无防护层的海绵铁在制备过程中的金相组织及微观形貌,分析了氧化产物的物相组成,测试了球团的金属化率,考察了包覆层对含碳球团还原过程的影响,探讨了涂层防护含碳球团的还原行为和防护机理。研究结果表明,含碳球团"自还原"过程中表层还原产物FeO在高温下通过塑性变形进入包覆层,并包裹其中的功能组元MgO颗粒,两者发生固溶反应生成主要成分为(MgO)0.239(FeO)0.761的致密层,该致密层可进一步氧化生成内层为"针状"的Fe2.95Si0.05O4、外层为"补丁"状的MgFe2O4尖晶石结构的防护层,防护层的总厚度为0.20mm,可通过挤压形变处理的方式使其从海绵铁基体上完整剥落。涂层防护改变了海绵铁疏松多孔的氧化皮结构,致密的防护层很好地维持含碳球团内部的还原性气氛,防止生成的海绵铁被高温氧化性炉气二次氧化,在富氧炉况下取得了80%的金属化率(与无防护涂层的含碳球团相比,金属化率提高了59.5个百分点)。     

氯化冶金炉耐火材料腐蚀、黏附行为研究

氯化冶金工艺中炉料成分复杂,易对氯化冶金炉耐火材料产生腐蚀、黏附,影响耐火材料的寿命,并阻碍氯化焙烧提金工艺产业化。将4种常见Al2O3-SiO2系耐火砖小块放入炉料中长时间焙烧,分析其接触面的物相,得出含CaCl2的矿粉在高温下对耐火材料的界面腐蚀特性：1 200 ℃下高铝耐火砖不粘料、不与炉料反应,高硅耐火砖中SiO2则会与炉料中Ca反应而被侵蚀;1 250 ℃时由于铁氧化物在氧化铝中的固溶及低熔点物质的生成,高铝耐火砖开始发生炉料的黏附;1 250 ℃时高硅耐火砖开始发生炉料的渗入,并由于Ca元素与SiO2的反应而被侵蚀;随着温度的升高,Fe2O3在AlO3中的固溶量增加,1 300 ℃时铁在高铝耐火材料中的富集更为明显。     

氰化渣典型矿物对氰的吸附

氰化提金过程中产生大量的氰化渣,被视为是危险固体废物。氰化渣主要由黄铁矿、石英和硅酸盐等矿物组成。本实验采取静态吸附法,模拟了氰化渣中几种典型矿物及其复合矿物对氰的吸附。研究表明:矿物对氰的吸附呈线性特征,但吸附能力各不相同, 各矿物对氰的吸附量大小顺序是q_黄铁矿>q_{模拟氰化渣}>q_硅酸盐矿>q_石英;石英对氰几乎不产生吸附,黄铁矿、硅酸盐矿物混合物和模拟氰化渣对氰的饱和吸附量分别约为13.89、1.09和6.89 mg/g。开发了一种数学模型用来评估石英、硅酸盐矿物混合物和黄铁矿含量对氰化渣吸附氰总量的影响。红外分析表明,CN^-吸附在矿物表面,改变了氧化产物,生成了新的物质,促进了矿物对CN^-的吸附。     

高炉矿渣二次资源合成绿色无机材料的研究进展

以高炉矿渣为原料合成绿色无机材料,不仅为固体废弃物的深度利用提供了一条新的思路,而且为多种无机材料的廉价合成提供了一条新的绿色工艺.在简单介绍高炉矿渣矿物及化学组成的基础上,综述了利用高炉矿渣二次资源合成Sialon、水泥及混凝土、涂料、胶凝材料、矿渣纤维、硅灰石、多孔陶粒、泡沫材料、微晶玻璃、透水砖等绿色无机材料的研究进展,并对其发展前景进行了展望.     

SiC/FexSiy复合材料抗氧化性能研究

对以铁尾矿为主要原料制备的SiC/FexSiy复合材料进行抗氧化性能实验.变温氧化实验结果表明,复合材料在1000℃下有很好的抗氧化性能,而在1180℃以上氧化明显加剧.随氧化时间的延长,扩散成为控制性环节,表现为保护性氧化.复合材料在整个变温氧化过程中,表现为先失重再增重;1210℃时,增重达到最大值;整个变温氧化过程分为三个阶段:(1)增重阶段;(2)恒重阶段;(3)失重阶段.复合材料的氧化规律服从化学反应控速-混合控速-扩散控速三段模型.通过对复合材料恒温氧化动力学推导,求出材料在不同阶段表观活化能及频率因子,进而可推导出各阶段氧化速度常数k和温度T(K)的经验关系式.