三聚磷酸钠加入量对镁钙质中间包干式料烧结性能的影响

为了提高中间包干式料的烧结性能,延长工作衬的使用寿命,以粒度为5~3、3~1、1~0.2、≤0.2和≤0.074 mm的电熔镁钙砂为主要原料,酚醛树脂为结合剂,制备了镁钙质中间包干式料。研究了三聚磷酸钠加入量(质量分数分别为0、0.5%、1%、1.5%、2%)对镁钙质中间包干式料常温抗折强度、常温耐压强度、体积密度、显气孔率以及烧后线变化率的影响。结果表明:三聚磷酸钠的加入,在220℃烘烤后形成具有胶凝性磷酸盐,在1 550℃烧后生成低熔点化合物进而促进烧结。当加入量为1%(w)时,1 550℃处理后试样的常温抗折强度最大,烧后线变化率最小。     

酚醛树脂加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响

研究了作为低温结合剂的PF-4012固体酚醛树脂加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响.酚醛树脂含量分别为1％、1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％的试样通过捣打振动成型、低温烘烤( 200℃)、中温(1100℃)和高温(1550℃)煅烧后,测量其常温抗折强度、常温耐压强度、体积密度、线变化、气孔率等性能指标.结果显示:随着酚醛树脂加入量的增加,镁钙质干式料200℃和1100℃处理后常温强度增加,1550℃烧后常温强度逐渐增大且加入量在2％左右时强度最大;体积密度呈现了先增加后减小的趋势;气孔率则呈现相反的变化,且当加入量在1.5％～2％时变化幅度较大,其余呈现趋缓.通过试验数据分析得出酚醛树脂加入量为2％比较适合.     

中间包干式料用多羟基糖复合结合剂的研究

首先,将烧结镁砂细粉(≤0.088 mm)分别与多羟基糖、不同配比的多羟基糖-含水硅酸钠混合物、多羟基糖-柠檬酸混合物、松香、酚醛树脂等按一定比例混练均匀,捣打成型为Φ30 min×30 mm的试样,在220℃热处理2 h后,测定其常温耐压强度,以此评价结合剂的低温结合性能.结果发现,多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂具有较好的低温结合性能.然后,以烧结镁砂和石灰石为主要原料,分别采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂和酚醛树脂(4%)-硅微粉(1%)-六偏磷酸钠(1%)复合结合剂制备镁钙质和镁质干式料试样,分别在220℃2 h、1100℃3 h和l 550℃3 h等条件下热处理后,测量试样的烧后线变化率、常温抗折强度和常温耐压强度.结果表明:采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)作结合剂的镁钙质和镁质干式料具有较好的物理性能.     

烧成温度对稳定性镁白云石材料性能的影响

为了制备水泥回转窑用烧成稳定性镁白云石材料,以w(MgO)=46.6%、w(CaO)=35.0%的稳定性镁白云石合成料为原料,以纸浆废液为结合剂,经配料、混练、成型、干燥后,分别在1 450、1 500、1 550和1 600℃保温3 h,制成烧成稳定性镁白云石材料,研究了烧成温度对烧成稳定性镁白云石材料性能的影响。结果表明:随着烧成温度由1 450℃提高至1 600℃,烧后试样的线收缩率、致密度、常温耐压强度和常温抗折强度均逐渐增大。但高温抗折强度以1 550℃烧后试样的为最大,挂窑皮性能则以1 500℃烧后试样的为最好。在高温下,水泥熟料中的CaO扩散进入试样中,与试样中的C_2S反应生成C_3S。制备稳定性镁白云石原料过程中加入的稳定剂磷酸钙有利于界面层中的C_2S以稳定的β相存在,避免了因C_2S晶型转化造成的窑皮层开裂和粉化。     

多羟基糖对镁钙质中间包干式料烧结性能的影响

介绍两种多羟基糖(白砂糖和葡萄糖)加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响.试验中分别掺入3wt%、4wt%、5wt%、6wt%的两种多羟基糖作为干式料结合剂,在通过振动台成型后对其在低温(150 ℃)、中温(1100 ℃)和高温(1550 ℃)进行热处理.按照相关标准检测镁钙质干式料的常温抗折强度、常温耐压强度、体积密度和气孔率,以及烧后线变化率等指标.试验结果显示:试验所用的白砂糖和葡萄糖在低温150 ℃下的强度大能满足使用要求;白砂糖在中温1100 ℃和高温1550 ℃烧后线变化较小;使用多羟基糖做结合剂产生的烟气量较小,符合环保要求.     

用后镁钙砖制备镁钙质干式料

对AOD炉用后镁钙砖进行了分析发现,镁钙砖变质层的结构比原砖层更致密,而且用其原砖层和变质层再生的镁钙砂颗粒短时间放置后水化程度轻微。因此,以5～0.09 mm的原砖层再生镁钙砂和5～1 mm的变质层镁钙砂为骨料,≤0.074 mm的中档镁砂为细粉制备了镁钙质干式料,并测试了干式料经1 550℃3 h处理后的体积密度、抗折强度、耐压强度和加热永久线变化。结果表明:以用后镁钙砖原砖层和变质层部分为主要原料再生制备的镁钙质中间包干式料,其性能可满足中间包干式料的要求。     

制备工艺对六钛酸钾晶须隔热材料性能的影响

以自合成的六钛酸钾晶须为主要原料,通过混料、成型和热处理等工艺制备出六钛酸钾晶须隔热材料,探讨了结合剂种类(无结合剂、PVA、黏土)、结合黏土加入量(质量分数分别为5%、7%和10%)、造孔剂锯末加入量(质量分数分别为3%、5%和7%)和六钛酸钾晶须的长径比(分别为10～20和50～60)对隔热材料的热导率、致密度和常温耐压强度的影响。结果表明:1)黏土结合试样的热导率比无结合剂试样和PVA结合试样的小,而常温耐压强度比无结合剂试样和PVA结合试样的大。2)黏土加入量对试样热导率的影响与热面温度相关:热面温度≤500℃时,试样热导率随黏土加入量的增加而减小,热面温度≥800℃时则随黏土加入量的增加而增大;随着黏土加入量的增加,试样的致密度和常温耐压强度均逐渐减小。3)随着锯末加入量的增加,试样的热导率、致密度和常温耐压强度均逐渐减小。4)采用高长径比晶须的试样具有较低的热导率和体积密度,较高的真气孔率和常温耐压强度。     

Fe2O3粉加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响

以w(CaO)≈20%的镁钙砂(其粒度为5～3、3～1、1～0.2、≤0.2和≤0.074 mm)为主原料制成镁钙质中间包干式料,并研究了加入不同量Fe2O3粉(其质量分数分别为0、1%、2%、3%、4%)对干式料性能的影响。结果表明:1)加入Fe2O3粉可以增加镁钙质干式料的低温和中温强度,但加入质量分数超过3%后,干式料的低温强度明显下降,高温烧后显气孔率上升,体积密度下降,体积膨胀加剧;综合分析认为,镁钙质干式料中Fe2O3粉的加入质量分数在2%～3%较适当。2)加入Fe2O3粉的镁钙质干式料抗熔渣侵蚀性能较好,这是由于加入的Fe2O3与镁钙砂中的CaO反应生成了低熔点矿物铁酸二钙,促进了材料的烧结,从而提高了其抗熔渣侵蚀性。     

镁橄榄石对中间包镁质干式料性能的影响

在中间包镁质干式料中分别引入不同质量分数(分别为0、25%、30%、35%、40%和45%)的轻烧镁橄榄石或生镁橄榄石,成型后分别在220和1 500℃热处理,然后检测试样的体积密度、加热永久线变化、耐压强度、抗折强度和抗渣性能。结果表明:随着生镁橄榄石或轻烧镁橄榄石加入量的增加,试样的体积密度和强度均有一定程度的下降,烧后收缩率逐渐减小,最后表现为膨胀,但抗渣性差别不大;加入生镁橄榄石与加入轻烧镁橄榄石对试样性能影响的差别较小。     

镁橄榄石前驱体溶胶结合电熔镁砂基耐火材料基质的烧结性能

为提高电熔镁砂基耐火材料的烧结性能,以Na_2SiO_3·9H_2O和MgCl_2·6H_2O制备的镁橄榄石前驱体溶胶作为结合剂,以粒度≤0. 074 mm的电熔镁砂细粉为主原料,研究镁橄榄石前驱体溶胶加入量(质量分数分别为0、1%、2%和3%)对电熔镁砂基耐火材料基质试样性能、显微结构及物相组成的影响。结果表明:随着镁橄榄石前驱体溶胶加入量的增加,1 450和1 550℃保温2 h烧后试样的体积密度、烧后线收缩率、常温耐压强度呈先增大后减小趋势,加入2%(w)的镁橄榄石前驱体溶胶时,1 550℃烧后试样的体积密度和耐压强度最大,镁橄榄石颗粒均匀分布在镁砂颗粒表面及颗粒间隙处,两相晶粒边界完整清晰,填充颗粒边界气孔,形成致密的显微结构。可见,加入镁橄榄石前驱体溶胶对电熔镁砂基耐火材料基质起到促烧结作用。     

十二烷基硫酸钠发泡剂加入量对矾土基隔热浇注料性能的影响

为降低矾土基浇注料的热导率,改善隔热保温性能,以高铝矾土(5~3、3~1、≤1和≤0.088 mm)和粉煤灰(d50=26.96μm)为主要原料,铝酸钙水泥为结合剂,十二烷基硫酸钠(SDS)为发泡剂,制备了矾土基隔热浇注料,并研究了发泡剂加入量(w)分别为0.01%、0.03%、0.05%、0.1%、0.5%、1%时对矾土基隔热浇注料常温抗折强度、常温耐压强度、显气孔率、热导率、线收缩率和显微结构的影响。结果表明:发泡剂SDS的加入能够明显提高试样的显气孔率,降低试样的热导率。在SDS加入量为0.1%(w)时,试样显气孔率高达45%,试样在500℃时的热导率仅为0.38 W·(m·K)-1。     

添加电熔稳定氧化锆对镁白云石砖性能的影响

为了提高镁白云石砖的抗热震性和抗水化性,在镁白云石砖的配料中添加质量分数分别为0、1.0%、2.0%和3.0%的电熔稳定氧化锆,经混练、成型、干燥后,在隧道窑中经1 550℃烧成,然后测试其性能。结果表明:在镁白云石砖中加入1.0%~3.0%(w)的电熔稳定氧化锆后,镁白云石砖的体积密度、常温耐压强度、抗热震性和抗水化性提高,显气孔率降低;电熔稳定氧化锆的最佳加入量为2.0%(w),此时镁白云石砖的体积密度为3.05 g·cm-3,显气孔率为8.6%,常温耐压强度为117 MPa,950℃风冷热震循环次数达70次,水化质量变化率为1.1%,荷重软化开始温度为1 700℃。     

煅烧温度对菱镁矿尾矿制备MgO-MgAl2O4-Mg2SiO4复相多孔材料性能的影响

以菱镁矿尾矿和二次铝灰为原料，按m(菱镁矿尾矿)∶m(二次铝灰)=7∶3配料，混料、成型后分别经1 200、1 300、1 400和1 500℃煅烧，制备了MgO-MgAl₂O₄-Mg₂SiO₄试样，并研究了煅烧温度对其性能的影响。结果表明：随着煅烧温度的升高，试样的体积密度和线收缩率随之增大，常温耐压强度基本呈增大的趋势，而显气孔率相应减小；当煅烧温度从1 300℃升高到1 400℃时，显气孔率变化尤为明显，分析认为这与镁铝尖晶石的形成有关。在满足显气孔率超过40%的条件下，试样经1 300℃煅烧后的常温耐压强度较高。因此，最佳煅烧温度为1 300℃。     

不同量粉煤灰漂珠制备氧化物多孔陶瓷的性能研究

为进一步拓展粉煤灰漂珠在多孔陶瓷领域的应用，以粉煤灰漂珠、镁橄榄石、绢云母粉及铝矾土为主要原料，其中粉煤灰漂珠加入量分别为40%、60%、80%(w),成型后在空气气氛下于1 100℃热处理1 h制得多孔陶瓷材料，分析其物相组成、显微结构以及常规物理性能。结果表明：1)粉煤灰漂珠加入量由40%(w)增加至80%(w),粉煤灰漂珠与基质的间隔变大，试样的气孔率增大、体积密度和常温耐压强度减小，但其气孔的分形维数未有明显变化；2)当粉煤灰漂珠加入量为60%(w)时，试样综合性能较优，此时其体积密度约为(0.90±0.01)g·cm^-3,且在气孔率为(66.9±0.5)%时，仍具有约(12.37±0.69)MPa的常温耐压强度，在300、600及900℃下的热导率分别为0.201、0.232和0.262 W·m^-1·K^-1,因此在隔热耐火材料领域具有良好应用前景。     

连铸中间包用干式料的发展概况

从连铸中间包干式料的材质、结合剂和抗渗透剂等三方面阐述了干式料的研究进展。目前主流的干式料材质为镁质,并逐渐向镁钙质和镁硅质干式料发展。干式料在使用过程中加入低中温结合剂,使其在浇钢时烧结致密。在干式料中加入抗渗透剂来改善干式料的抗渣性能,也是中间包干式料的研究方向。     

采用微孔CA6-MA骨料的Al2O3-CaO-MgO轻质浇注料的性能

以自合成的微孔CA6-MA颗粒(8～5、5～3、3～1 mm)为骨料,以速烧刚玉粉(≤0.074、≤0.043 mm)、α-Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥为粉料,经配料、混练、振动成型、养护、烘干后,分别在1 000、1 200、1 400、1 600℃保温3 h热处理,检测热处理后试样的永久线变化、显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、热态抗折强度和热导率,并分析其显微结构。结果表明:1)试样在1 600℃热处理后的永久线变化为1.14%,1 600℃热处理后试样的显气孔率为59.84%,体积密度为1.51 g.cm-3,常温抗折强度为2.7 MPa,常温耐压强度为7.3 MPa,1 400℃的热态抗折强度为1.4 MPa,1 000℃的热导率为0.219 W.m-1.K-1;2)1 600℃热处理后试样基质中有大量片状CA6,骨料和基质之间结合很好。     

α-Al2O3微粉加入量对刚玉干式捣打料性能的影响

为了提高感应炉用刚玉炉衬的服役寿命,以棕刚玉、电熔镁砂、α-Al2O3微粉为原料制备了刚玉干式捣打料,并研究了α-Al2O3微粉加入量(其质量分数为0、1%、2%和3%)对刚玉干式捣打料性能的影响。研究结果表明:经1 600℃热处理后,随着α-Al2O3微粉的增多,刚玉干式捣打料的加热永久线变化呈先减小后增大趋势,体积密度增大,显气孔率相应减小,耐压强度先减小再增大;α-Al2O3微粉加入量为2%(w)时试样的加热永久线变化相对较小,耐压强度减小到22.8 MPa。XRD和SEM分析表明:经1 600℃3 h烧后捣打料中的α-Al2O3微粉反应生成了粒状镁铝尖晶石,晶粒尺寸较小,且分布均匀,有助于捣打料致密度的提高。     

二铝酸钙加入量对刚玉浇注料性能的影响

为了改善刚玉浇注料的性能,以白刚玉、二铝酸钙(CA₂)、活性α-Al₂O₃微粉和纯铝酸钙水泥为主要原料,制备了刚玉浇注料,研究了CA₂加入量(加入质量分数分别为0、20%、30%、40%)对刚玉浇注料性能的影响。结果表明：1)随着CA₂的增多,刚玉浇注料的体积密度大幅减小,110℃烘干和800℃热处理后的常温耐压强度明显改善,而1 200℃热处理后的常温耐压强度变化不明显;2)随着CA₂的增多,浇注料的平均热膨胀系数逐渐降低,热导率大幅降低,试样经800℃水冷热震后的抗折强度保持率大幅提升;3)CA₂的引入大幅提升了刚玉浇注料的透气性,且不影响刚玉浇注料的抗氢气还原性能。     

镁橄榄石骨料的合成及其对镁橄榄石质耐火材料性能的影响

采用XRD分析了镁橄榄石碎矿细粉及其分别经1200～1600℃3h煅烧后的物相组成,研究了煅烧温度和轻烧MgO加入量对镁橄榄石合成骨料显气孔率和体积密度的影响以及合成骨料对镁橄榄石质耐火材料常温物理性能的影响。结果发现:(1)镁橄榄石原料经1200～1600℃3h煅烧后,物相组成没有明显改变,主要以镁橄榄石相为主。(2)随着煅烧温度的提高,合成骨料的显气孔率先降低后增高,体积密度先增大后减小;以不同煅烧温度合成的骨料为主要原料制备的镁橄榄石质耐火材料试样经1600℃3h处理后收缩趋势增大,显气孔率逐渐下降,体积密度增大,抗折强度没有明显变化,耐压强度缓慢增大。(3)随着轻烧MgO加入量的增加,合成骨料的显气孔率先降低后增高,体积密度先增大后减小;轻烧MgO含量为10%时,合成骨料的显气孔率最小,体积密度最大;以添加轻烧MgO的合成骨料为主要原料制备的镁橄榄石质耐火材料试样收缩增大,显气孔率降低,体积密度增大,抗折强度先下降后增高,耐压强度先增高后降低。     

PVP结合镁质中间包干式料的研制

为了研制环保、长寿、容易自动翻包的镁质中间包干式料,研究了结合剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入量(加入质量分数分别为3%、4%和6%)对镁质中间包干式料在180℃烘烤及1 500℃热处理后常温强度的影响,并与分别以酚醛树脂和葡萄糖为结合剂的镁质中间包干式料进行了性能对比。结果表明:1) PVP可以用作镁质中间包干式料的结合剂,其适宜加入量为4%(w); 2)在本试验条件下,PVP结合的镁质中间包干式料在180℃烘烤及1 500℃热处理后的常温强度与葡萄糖结合的相差不大,而其抗渣性能则优于葡萄糖结合的。