活性氧化铝、电熔镁砂对用后镁铬砖制备镁铬浇注料性能的影响

以用后镁铬砖回收料、镁铝尖晶石为主要原料,铝酸盐水泥为结合剂制备镁铬浇注料,研究了活性氧化铝和电熔镁砂用量对用后镁铬砖制备镁铬浇注料常温性能、热震稳定性及抗渣性的影响.结果表明,加入活性氧化铝和电熔镁砂均能不同程度提高镁铬浇注料热震稳定性和抗渣性.加入活性氧化铝有利于镁铬浇注料中形成原位尖晶石,活性氧化铝加入量为5％时,热震前后试样常温耐压强度保持率为90.8％,镁铬浇注料具有较好的抗渣侵蚀性能,侵蚀层结构稳定均匀.加入电熔镁砂有利于镁铬浇注料基质中形成方镁石/镁铝尖晶石复相结构,当电熔镁砂加入量为5％时,镁铬浇注料经1500℃烧后试样常温耐压强度最大,电熔镁砂加入量为10％时,浇注料抗渣侵蚀性最好.     

Al2O3-SiO2质材料抗Al2O3附着的研究

通过实验和热力学分析确认了Al2O3-SiO2质浸入式水口内衬材料的组成对Al2O3附着量的影响.在Al2O3-SiO2质材料中,以Al2 O3-3Al2O3@2SiO2的抗Al2O3附着效果最好,故认为使用不合C的Al2O3-3Al2O3@2SiO2材料制作防止Al2O3堵塞的浸入式水口内衬是可行的.     

塑性相结合刚玉复合砖的高温性能

通过设定高炉使用条件 ,将塑性相结合刚玉复合砖与现在高炉使用的刚玉莫来石砖及棕刚玉碳化硅砖在同等实验条件下进行了高温性能的比较。结果表明 :塑性相结合刚玉复合砖的结构致密 ,高温抗折强度高 ;而且在高温还原气氛下 ,其基质中的Si可与C和N2 反应 ,生成具有良好抗炉渣、铁水和碱金属侵蚀能力的碳化物和氮化物 ,并填充表面的间隙 ,形成一个良好的防护层 ,因此其抗侵蚀性能优于棕刚玉碳化硅砖和刚玉莫来石砖。     

粒度对铝土矿烧结性能的影响

以山西阳泉铝土矿为原料,分别细磨至粒度为0.147~0.075、0.075~0.044和≤0.044 mm的粉体,加结合剂混匀后压制成坯,干燥后在电炉中分别于1 550、1 580、1 600、1 650和1 700℃保温3 h煅烧。研究了不同粒度矾土矿的烧结情况,并用XRD和SEM对烧后试样的相组成和显微结构进行了研究。结果表明:Al2O3含量为84%(w)的Ⅰ等铝土矿细磨至0.075~0.044 mm,1 600℃煅烧3 h后可达到最佳烧结状态。刚玉晶体发育完整,晶粒大部分呈长柱状,晶粒间结合紧密,杂质均匀分布在晶界的玻璃相中。研磨至0.044 mm以下的矾土,煅烧后晶粒内部形成大量封闭气孔,导致体积密度下降。     

石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响

通过检测含有2%～14%石墨镁碳砖1400℃的高温抗折强度、1500℃的热膨胀系数、1000℃×2 h煅烧后的抗氧化性,比较低碳镁碳砖与传统镁砖的性能差异,研究了石墨加入量对低碳镁碳砖性能的影响。结果表明:在有2%Al存在的情况下,低碳镁碳砖高温抗折强度与石墨加入量无关;石墨加入量为6%时,可保证低碳镁碳砖具有较优良的抗剥落性及抗氧化性。     

TiO2对电熔合成镁铝尖晶石的影响

以轻烧氧化镁粉、工业氧化铝为原料合成电熔镁铝尖晶石材料,重点研究二氧化钛为添加剂对电熔合成镁铝尖晶石的物相组成,显微结构的影响,通过XRD,SEM分析试样的物相组成、晶胞参数和断口的微观形貌.研究发现:二氧化钛为外加剂可以增大镁铝尖晶石的晶胞参数、提高材料的体积密度进而改善材料的烧结性能,并且随着二氧化钛加入量的增加镁铝尖晶石的晶胞参数和晶胞体积呈现先增大后减小的变化规律.分析认为由于二氧化钛、钛酸镁固溶到镁铝尖晶石中促使镁铝尖晶石的晶胞参数和晶胞体积增大,而过量的钛酸镁位于晶界阻碍镁铝尖晶石的长大,导致镁铝尖晶石的晶胞参数和晶胞体积减小.在电熔法制备镁铝尖晶石时,二氧化钛的加入量不宜超过5wt%.     

高炉陶瓷杯用β-Sialon结合刚玉砖的研制

采用Si粉、AL粉、α-Al<,2粉、棕刚玉颗粒料和细粉、广西粘土等于1450℃保温3h,通氮气下氮化反应合成了β-Sialon,制备了β-Sialon结合刚玉砖.研究结果表明:目标Z值取2.75～3.00范围内可制备合成率较高的β-Sialon;氮化烧结温度在1500～600℃,采用密封烧结时,广西粘土适合加入量在2%左右;当采用埋碳烧成时,广西粘土适合加入量在1%～1.5%,可以制成性能优良的高炉陶瓷杯砖.     

以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源合成碳化硅晶须的研究

以硅灰、白炭黑、硅溶胶为硅源,炭黑为碳源,采用碳热还原法合成碳化硅晶须,通过XRD及SEM对合成产物的物相及形貌进行分析,探讨了合成温度(分别为1 400、1 450、1 500、1 550℃)、硅源、n(C)∶n(SiO2)对合成碳化硅晶须的影响.结果表明:n(C)∶n(SiO2)为2.4～3.6,合成温度为1 500 ℃,保温3 h时,硅溶胶与炭黑反应没有生成碳化硅晶须,硅灰、白炭黑与炭黑反应均生成碳化硅晶须;以硅灰为硅源合成碳化硅晶须的质量及数量明显优于以白发黑为硅源合成碳化硅晶须;合成碳化硅晶须的最佳n(C)∶n(SiO2)为3.3.     

氧化铬对镁橄榄石材料结构及性能的影响

以低品位菱镁矿与天然硅石为原料,利用固相反应烧结制备镁橄榄石.通过添加氧化铬,分析氧化铬对镁橄榄石材料相组成、晶胞参数、微观结构及常温性能的影响.用X射线衍射、扫描电镜及用X'pert plus软件对烧后镁橄榄石试样的晶相组成、显微结构和晶相晶胞参数进行表征和计算.结果表明:利用活性氧化镁粉与硅石经1500℃高温煅烧可以制备出镁橄榄石材料.氧化铬加入导致镁橄榄石相的晶胞参数和晶胞体积的增大.Cr3+的电场作用,减弱镁橄榄石中Mg-O的键力,导致镁橄榄石中顽火辉石相的增多.适量氧化铬促进镁橄榄石烧结,提高镁橄榄石的致密度和常温强度,确定氧化铬最佳加入量为(0.8～1.2)％.     

Eu3+、Dy3+和Er3+对制备堇青石晶相转变的对比表征

以菱镁矿风化石、工业Al2O3和SiO2微粉为原料,固相反应烧结合成制备堇青石.通过在反应物中分别加入不同含量的Eu2O3、Dy2O3和Er2O3,研究分析和对比了Eu3+、Dy3+和Er3+对堇青石晶相组成、晶粒大小、晶胞常数、结晶度及显微结构的影响.采用XRD和SEM表征试样中的晶相和显微结构,利用X'Pert Plus 软件对结晶相的晶胞参数和结晶度进行分析,采用半定量法对试样晶相组成进行计算,利用Scherrer公式计算堇青石的晶粒大小.结果表明:由于Eu2O3、Dy2O3和Er2O3的加入,通过固相反应烧结所得堇青石试样中出现了莫来石相,Eu3+、Dy3+和Er3+对Mg2+的置换作用改变了堇青石相晶格常数和晶胞体积.随着添加剂含量的增加,堇青石结构中液相量增加,相对结晶度降低,常温致密度提高,堇青石晶粒粒径减小.综合对比分析,Eu2O3对堇青石晶相转变的影响程度最弱,Er2O3对堇青石晶相转变的影响程度最强,对提高合成堇青石的烧结性和热震稳定性效果最好.