Texaco气化炉渣制备硅酸盐水泥的研究

以Texaco气化炉渣、石灰石、粘土和铁粉为原料制备硅酸盐水泥熟料,分别采用X射线衍射仪、金相显微镜对该熟料的物相以及岩相结构进行分析,掺加适量石膏后,依据国标检测水泥的标准稠度用水量、安定性、凝结时间以及龄期强度,推断出制备水泥的标号.结果表明:(1)制备的水泥熟料主要矿相为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁酸钙.(2)当粘土加入量为5%,烧成温度为1450℃时,烧制的水泥28 d抗折强度、抗压强度分别为8.0 MPa、50.9 MPa,可推断其标号为42.5水泥.     

方镁石–铁铝尖晶石材料与水泥熟料间的作用行为

方镁石–铁铝尖晶石耐火材料在水泥回转窑烧成带取得良好使用效果,这与其高温下同水泥熟料之间的反应行为密不可分。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪与Factsage模拟等手段研究了镁砂和铁铝尖晶石颗粒以及方镁石–铁铝尖晶石砖高温下与水泥熟料的作用行为。结果表明：镁砂具有优异的抗水泥熟料侵蚀性能,铁铝尖晶石与水泥熟料高温反应生成大量高温液相,并逐渐被蚕蚀。对于方镁石–铁铝尖晶石砖,方镁石物相和铁铝尖晶石颗粒高温下抵抗水泥熟料侵蚀表现出协同作用。以方镁石为主晶相的基质与水泥物料反应生成高熔点物相,在晶界相内形成骨架结构,提高了晶界相的高温粘度,促进了水泥熟料与耐火材料的结合。同时,铁铝尖晶石与方镁石之间的离子交换促进了铁铝尖晶石颗粒与方镁石基质的结合,抑制了高温下与水泥物料反应时长石类低熔点相的产生,提高了铁铝尖晶石的高温稳定性,有利于该类耐火砖在烧成带使用时窑皮的稳定。     

几种典型煤气化炉渣的碳热还原氮化过程

煤气化炉渣是煤炭气化过程产生的固体废弃物。选取5种煤气化炉渣作为研究对象,在分析其化学和显微结构后,将炉渣分别在1 350~1 500℃进行碳热还原氮化,并对氮化产物的物相组成和显微结构进行表征。结果表明:1 5种无定性炉渣的化学结构均可描述为Si O4四面体与Al O4四面体相互连接的架状结构;2炉渣中的玻璃相呈规则球体状,无定性碳呈多孔海绵、长带或长片状;3 5种炉渣经碳热还原氮化反应均可合成出Ca-α-Si Al ON粉体,且Ca-α-Si Al ON的形成过程一致;4炉渣氮化产物中杂质相的产生与炉渣的化学组成中Ca O,Si O2,Al2O3和C的相对含量密切相关;5在氮化过程中,炉渣中玻璃球体发生表面粗糙、多孔、空心等形态的变化,这些变化在一定程度上反映出炉渣的氮化进程。     

轻量耐火材料的研究现状与发展趋势

耐火材料作为高温窑炉的内衬,对其节能降耗起着至关重要的作用。陶瓷行业中,使用轻质隔热材料砌筑的窑炉和窑车具有较好的节能效果,且实现了快速烧成。但对于工作衬与金属液、熔渣直接接触或与物料间有侵损反应的窑炉,要求工作衬致密度较高,以保证窑炉具有较好的抗侵蚀性能和长的使用寿命,这导致该类窑炉热容量大、热耗散大,热效率较低。高温窑炉工作衬用耐火材料一般由致密骨料和基质组成(熔铸耐火材料除外),骨料相对致密,而基质较为疏松。通常侵蚀和损毁首先从基质开始,无论骨料是否损毁都会因变质层热物理性能变化而发生剥落,造成材料整体损毁,故重质骨料适当轻量化应该不会大幅降低耐火材料的强度和抗介质侵蚀性能。轻量耐火材料是指引入具有较高气孔率(尤其是闭气孔率)的骨料代替致密骨料,制备的致密度介于轻质和重质耐火材料之间的一类耐火材料,它的开发旨在不严重影响耐火材料高温使用性能的前提下,通过降低耐火材料的热容量和导热系数达到保温隔热、节能降耗的目的。基于上述原因,轻量骨料对轻量耐火材料的制备工艺过程、显微结构和使用性能具有决定性的影响。本文首先介绍了轻量耐火骨料的制备方法、材料体系和相关性能,包括部分烧结法、造孔剂烧失法、反应物原位分解造孔法、发泡法、引入纳米粒子烧结法、放电等离子体烧结法等。进而给出轻量骨料在耐火浇注料、不烧含碳耐火材料以及烧成定形制品中的应用、相关性能和使用效果。已有研究发现,在制备轻量骨料的过程中,在追求降低其热导率和体积密度的同时,很难获得令人满意的显气孔率和吸水率,该矛盾成为目前轻量耐火材料获得广泛推广和使用的技术瓶颈。文章还介绍了氧化镁碳热还原输运氧化结合反应烧结的方法,其无需制备轻量骨料,即可获得外层致密内部多孔的具有密度梯度的刚玉-尖晶石轻量耐火材料。文末围绕轻量耐火材料从轻量骨料的制备、轻量耐火材料的制备技术、使用效果评价以及标准和规范制订等方面对今后的研究进行了展望。     

尼龙6粘结锶铁氧体永磁材料的制备与性能

以尼龙6和锶铁氧体磁粉为原料,采用热压成型工艺,制备各向同性粘结锶铁氧体永磁体。主要研究了原料的混合方式、磁粉的改性状态以及含量对材料磁性能(剩余磁通密度Br,内禀矫顽力Hcj,最大磁能积(BH)max)和力学性能(耐压强度Rc)的影响。结果表明,挤出造粒可以有效改善磁粉在尼龙6中的分散性,硅烷偶联剂的加入显著提高了磁体的力学性能。当未改性磁粉含量为90 wt%时,磁体具有良好的磁性能:Br=159 mT,Hcj=236 kA/m,(BH)_(max)=4.5 kJ/m~3,改性磁粉含量为85 wt%时,磁体的力学性能最佳(R_c=52.1 MPa)。     

Fe2O3对Ca2Mg2Al28O46相组成与组构及其致密化进程的影响

Ca₂Mg₂Al₂₈O₄₆ (C₂M₂A₁₄)耐火材料具有优异的高温使用性能，为了将这类耐火材料应用在高温窑炉，本工作采用高温固相反应烧结法合成了三元化合物C₂M₂A₁₄，研究了烧成温度及添加1%(质量分数) Fe₂O₃对试样相组成演变与组构及其致密化进程的影响。结果表明：C₂M₂A₁₄在1 650℃由六铝酸钙(CA₆)与尖晶石反应生成，在1 750℃大量生成，随着六方板状CA₆转化为多面体C₂M₂A₁₄和低共熔液相的出现，致密化进程加快。加入Fe₂O₃后，由原来(1,1,15)晶面择优取向的六方板状晶体转变为...