尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

以5～3mm、3～2mm、2～1mm、1～0.2mm粒度氧化铝空心球为原料,引入二氧化硅微粉制成凝胶结合氧化铝空心球浇注料,研究了预合成镁铝尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响。用各种耐火制品检测设备和仪器对引入不同量尖晶石的试样性能进行了检测。结合氧化镁-氧化铝-二氧化硅相图进行理论分析,结果发现:尖晶石的引入促进了浇注料中刚玉相的烧结,提高了凝胶结合氧化铝空心球浇注料的常温耐压强度和显气孔率,降低了浇注料的体积密度。尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料基质具有强化作用,有利于提高浇注料的热震稳定性     

优质抗剥落氧化铝空心球砖的研制及使用

氧化铝空心球砖具有优良的耐高温性能及隔热保温性能,可直接用于高温窑炉的工作衬.但是,普通的氧化铝空心球砖由于氧化铝空心球骨料颗粒呈球面,颗粒之间点结合,不能形成网络交错、相互镶嵌的高强结构,颗粒之间结合力极差,再加上普通氧化铝空心球砖的基质相主要是刚玉,导致该制品热震稳定性极差,大大影响了氧化铝空心球砖的使用,使用氧化铝空心球砖的窑炉寿命极低.为此,本课题进行了提高氧化铝空心球砖抗剥落性的研究.     

低水泥结合氧化铝空心球轻质浇注料的研究

针对氧化铝空心球的结构特点,采用低水泥结合、浇注成型的方式,对低水泥结合氧化铝空心球轻质浇注料的可行性进行了研究。经过相图理论计算、性能检测及X-射线衍射分析,结果表明,铝酸钙水泥不仅有利于提高材料的常温强度,并且对材料的高温烧结具有促进作用,材料的主要矿物组成为CA6和刚玉,材料的高温性能良好,使用温度可以达到1650℃以上。     

耐火浇注料用非水泥结合剂的研究

为了更好地阐述聚合物对耐火材料性能的影响,对比研究了纯铝酸钙水泥和聚合草酸铝(多齿配位聚合物)作为结合剂对铝镁质、铝硅质、刚玉质、刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响,同时还对比了氧化铝溶胶、水合氧化铝(ρ-Al_2O_3)和聚合草酸铝3种结合剂对刚玉浇注料性能的影响。结果表明:1)聚合草酸铝结合浇注料的高温抗折强度和1 600℃热处理后的常温强度较低,而200℃干燥后的常温强度接近; 2)聚合草酸铝结合浇注料的抗热震性(1 100℃水冷)和抗渣侵蚀性能较好; 3)与氧化铝溶胶和水合氧化铝相比,聚合草酸铝结合的刚玉浇注料不需要添加减水剂,加水量明显偏少,200℃烘烤后的显气孔率低,体积密度大,常温强度高。     

硅溶胶结合刚玉和刚玉-莫来石浇注料的性能研究

以电熔白刚玉、电熔莫来石、氧化铝微粉、二氧化硅微粉和硅溶胶为主要原料,制备了硅溶胶、二氧化硅微粉结合刚玉浇注料以及硅溶胶结合刚玉-莫来石浇注料,研究了不同温度处理后浇注料的常温性能、冷态和热态抗折强度以及弹性模量等性能,并进行了差热、X射线衍射和显微结构分析。研究结果表明:1)与二氧化硅微粉相比,硅溶胶能够显著提高浇注料800℃以下的抗折强度;硅溶胶结合和二氧化硅微粉结合的机制以及随温度变化的规律基本一致。2)高温下刚玉骨料中β-Al2O3分解产生的Na2O大部分进入液相,使液相中Na2O含量增加,不利于浇注料中原位生成莫来石,并降低材料的高温强度。3)莫来石加入到硅溶胶结合刚玉浇注料中,能显著降低浇注料的弹性模量,借助于高温下液相的传质作用,莫来石彼此连接形成网络,从而增加了浇注料的强度。     

氧化镁对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

以不同粒度氧化铝空心球为原料,以由二氧化硅微粉形成的凝胶为结合剂,制成了氧化铝空心球浇注料。在浇注料中添加电熔镁砂,研究电熔镁砂中的氧化镁对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响。     

加入陶瓷空心微珠对氧化铝空心球轻质浇注料性能的影响

为了降低氧化铝空心球轻质浇注料的体积密度并优化其综合性能,在氧化铝空心球轻质浇注料中引入陶瓷空心微珠替代部分高铝矾土粉,研究陶瓷空心微珠加入量(质量分数分别为0、2%、4%、6%和8%)对该浇注料的体积密度、常温强度、热导率、烧后线变化率的影响。结果表明,在氧化铝空心球轻质浇注料中引入陶瓷空心微珠替代部分高铝矾土粉,可以降低氧化铝空心球轻质浇注料的体积密度和热导率,但耐压强度和常温抗折强度也稍有降低。从综合性能来看,氧化铝空心球轻质浇注料中陶瓷空心微珠的最佳加入量为2%~4%(w)。     

炭化炉用低导热耐酸浇注料的研制与应用

为了制备一种热导率小、耐酸侵蚀性能强的炭化炉内衬,以棕刚玉、莫来石、氧化铝空心球和SiC等为主要原料,纯铝酸钙水泥和SiO2微粉为结合系统,经110℃24 h烘干和1 100℃3 h、1 350℃3 h处理后,分别研究了氧化铝空心球含量(质量分数6%、10%、15%、18%、22%)和碳化硅含量(质量分数0、4%、6%、8%、10%、12%)对炭化炉耐酸浇注料性能的影响。结果表明:氧化铝空心球的加入有利于浇注料体积密度和热导率降低,同时也会引起浇注料强度的降低,本试验中1~0.2 mm的氧化铝空心球的合适加入量(w)为15%;通过加入碳化硅粉能够显著提高试样的耐酸性能,但使得浇注料的热导率增大,在兼顾浇注料的耐酸性能和热导率的条件下,本试验中小于≤0.074 mm的碳化硅粉的合适加入量(w)为8%。耐酸浇注料经过在炭化炉上的使用表明,研制的浇注料耐酸侵蚀性好,而且能够明显降低炭化炉表面的热损失,使用效果良好。     

尖晶石加入量对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

为了提高刚玉-尖晶石浇注料的高温体积稳定性和抗蠕变性,以尖晶石细粉分别替代刚玉浇注料中0、10%和21%(w)的刚玉细粉,研究了尖晶石加入量对浇注料体积稳定性、抗蠕变性和显微结构的影响。结果表明:1)尖晶石固溶氧化铝伴随的膨胀可部分抵消刚玉-尖晶石浇注料的烧结收缩,提高其体积稳定性。2)尖晶石与氧化铝之间的固溶反应有助于增强刚玉-尖晶石浇注料基质的结合程度,提高其抗蠕变性。3)尖晶石细粉加入量为21%(w)时浇注料的体积稳定性最优,尖晶石细粉加入量为10%(w)时浇注料的抗蠕变性最优。     

硅溶胶结合刚玉-碳化硅质浇注料的性能及其热修补应用

为了提高出铁口耐火材料的应用性能,以致密刚玉和碳化硅为骨料,白刚玉粉、活性α-Al2O3微粉及碳化硅粉为细粉,硅溶胶为结合剂,研制了硅溶胶结合刚玉-碳化硅质浇注料。通过性能检测表明:该浇注料经中高温处理后具有较高的强度(经810℃3 h和1 400℃3 h处理后的抗折强度和耐压强度分别达到10.0和80.0MPa以上),良好的抗渣侵蚀性和抗热震性(烘干后70 mm×70 mm×70 mm样块经1 100℃水冷热震>100次);通过在高炉出铁口泥套处的成功热修补应用表明:该浇注料具有较好的高温施工性能和可快速烘烤性,有效地简化了干燥和烘烤工艺,缩短了高炉休风时间,从而提高高炉生产效率。     

在生产氮化钒的窑炉中氧化镁砖与石墨砖之间的反应

在生产氮化钒的工业窑炉使用13个月后,发现其氧化镁砖与石墨砖之间产生了一个间隙。通过化学分析、XRD和SEM研究了使用后窑炉上的氧化镁砖、锆刚玉-莫来石砖以及氧化铝空心砖。研究发现,与石墨砖接触的氧化镁砖使用前后的化学成分几乎没有变化,只是其残砖的厚度比原砖大为减小。在用后的锆刚玉-莫来石砖和氧化铝空心球砖(位于氧化镁砖的上部)中发现有尖晶石出现。本文提出了间隙形成的机理。这一研究结果可作为氧化镁砖与石墨砖通过气相反应这一机理的一个新的证据。     

巩义市金荣耐火材料有限公司

正公司占地50余亩,建筑面积10000多m~2,四栋现代化钢构车间内拥有40m~3超高温(1750℃)梭式窑四座,大吨位数控压力机10余台。主要生产氧化铝空心球砖、刚玉砖、锆英石砖、锆刚玉砖、莫来石砖、硅线石砖、碳化硅砖、低气孔砖、三低砖、高铝砖等高、中档耐火制品及散装耐火材料,广泛用于冶金、化工、玻璃、陶瓷、熔块、电力、铝合金、垃圾焚烧、耐火     

碳化硅对低水泥结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

以3种粒度级别的氧化铝和氧化铝微粉为原料,以铝酸钙水泥为结合剂,采用振动浇注成型的方法制备了低水泥结合氧化铝空心球浇注料。利用耐火材料检测设备和扫描电子显微镜(SEM)研究了加入碳化硅对低水泥氧化铝空心球浇注料性能及微观结构的影响。研究结果表明,适量加入碳化硅对提高该种浇注料的体积密度、常温耐压强度和热震稳定性有利。     

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德士古气化炉耐火砖损耗分析以及延长寿命的相应对策

<正>1耐火砖的性质以及结构特点耐火砖是耐火材料的一种,也可称为定型耐火材料,其形状有标准规格,也可以根据需要在筑切时进行加工处理,当然还有一些不定型耐火材料(浇注料),这些材料需要共同搭配使用才能保证其性能得到充分发挥。①热面砖:致密铬铝锆异型砖,能够很好地保护隔热层,以防被熔渣熔蚀;②背衬砖:致密铬刚玉砖,主要作用是支持拱顶;③隔热砖:特种氧化铝空心球砖,主要作用是降低金属外壳的温度;④     

加入氯化钙对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉为骨料,电熔白刚玉粉、尖晶石粉、氧化铝微粉等为基质,以纯铝酸钙水泥为结合剂,分别外加0、1%、2%、3%(w)的氯化钙(CaCl_2)制备了刚玉-尖晶石浇注料,并研究CaCl_2加入量对浇注料常温物理性能、高温强度、抗热震性和显微结构的影响。结果表明:随CaCl_2加入量从0增加到3%(w),刚玉-尖晶石浇注料于1 500℃处理后的常温强度和显气孔率增加,体积密度降低,线变化率先降低后增大,但总体变化不大;而高温抗折强度和抗热震性得到明显改善,这主要归因于所加CaCl_2以溶液形式均匀分布在浇注料中,其与Al_2O_3反应生成了片状CA_6,且CA_6晶体较小,均匀分布在试样基质中,起增强、增韧作用。     

β-SiAlON结合刚玉砖的高温力学性能与显微结构

以常用的刚玉砖和低蠕变高铝砖作对比材料,研究了β-SiAlON(包括氧化铝基β-SiAlON和矾土基β-SiAlON)结合刚玉砖的高温力学性能、显微结构特征和断裂特征。结果表明:(1)β-SiAlON结合刚玉砖在1 400℃时的抗折强度是刚玉砖和低蠕变高铝砖的5倍以上,其塑性变形开始温度和粘滞流动开始温度都较刚玉砖和高铝砖的高200~300℃,在相同条件下,其高温蠕变变形率仅为低蠕变高铝砖的10%~20%;(2)在β-SiAlON结合刚玉砖中,主晶相刚玉颗粒构成了砖体的骨架结构,原位生成的β-SiAlON晶体填充于刚玉颗粒的间隙中,与粒状刚玉结合紧密,这种结构特征增强了复合材料的高温力学性能;(3)在1 400℃高温下,β-SiAlON结合刚玉砖的断裂方式是以穿颗粒断裂为主的混合断裂。     

延长耐火砖寿命的探索与研究

1耐火砖结构气化炉燃烧室内衬耐火材料共分为拱顶、简体、锥底和渣口4个部分。拱顶部分为3层,从里到外分别为向火面砖、铬刚玉浇注料、可压缩料,结构为半球形,是受冲刷最为严重的部位,每块砖各有纵横2道嵌槽,砌筑成环状后与上下左右各砖形成一个整体的合力,确保了其稳固。筒体部分为3层,从里到外分别为向火面砖、背衬砖和隔热砖。锥底部分为2层,分别为向火面砖和铬刚玉浇注料。渣口部分为3层,分别为向火面砖、背衬砖和铬刚玉浇注料。隔热砖与炉壁之间填充的20 mm岩棉起保温隔热作用,同时还给耐火砖径     

加入纳米碳酸钙对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响

以烧结刚玉为骨料,电熔白刚玉粉、电熔尖晶石粉、α-Al2O3微粉、纳米碳酸钙以及水合氧化铝为基质,研究了纳米碳酸钙加入量(质量分数分别为0.4％、0.8％、1.2％、1.6％、2.0％)对刚玉-尖晶石质浇注料经不同温度处理后抗折强度、抗热震性和抗渣性的影响.结果表明:加入的纳米碳酸钙在高温下分解,并原位生成铝酸钙系矿物,能明显提高浇注料在800～1400 ℃处理后的常温和热态抗折强度;加入纳米碳酸钙能明显提高浇注料的抗热震性能,对浇注料抗高碱度渣性能的影响较小,但明显降低了其抗低碱度渣的侵蚀性和渗透性.     

氧化锆对刚玉-尖晶石浇注料热震稳定性的影响

以刚玉、尖晶石、纯铝酸钙水泥和氧化铝微粉为主原料 ,研究了氧化锆对刚玉 -尖晶石浇注料热震稳定性的影响 ,并采用X射线衍射和扫描电镜分析了试样的相组成和显微结构。结果表明 :加入约 3%的氧化锆可以大幅度提高刚玉 -尖晶石浇注料的热震稳定性 ,但过多的氧化锆对刚玉 -尖晶石浇注料的热震稳定性不利 ;含锆刚玉 -尖晶石浇注料热震稳定性提高的机理为微裂纹增韧。