微孔刚玉和板状刚玉耐火材料的抗渣性对比

分别以微孔刚玉和板状刚玉为原料,按粒度为3～1、≤1和≤0.088 mm的原料质量分数分别为35%、30%和35%配料,外加4%的纸浆废液作结合剂,压制成坩埚试样,在1 600℃保温3 h烧成后,加入10 g碱度为3.2的转炉终渣,在1 600℃保温3 h条件下进行抗渣试验,然后测量并计算试样的侵蚀指数和渗透指数,并对侵蚀后试样进行了形貌观察、元素面分布分析和微区成分分析.结果表明:两种刚玉质耐火材料的抗渣侵蚀性基本相同,但是,以微孔刚玉制备的试样的抗渣渗透性却比以板状刚玉制备的差.     

锆刚玉材料的微波合成

利用电熔刚玉粉以微波加波加热方法获得了高强度材料，高强度是由刚玉颗粒边界处低共熔体结晶决定的。材料强度大小用放出的热在发生相与吸收相之间的传递速度来测定。     

HiPerCem水泥对刚玉-尖晶石浇注料抗渣性的影响

以板状刚玉、尖晶石细粉和活性α-Al2O3微粉为主要原料,使用HiPerCem水泥作为结合剂制备刚玉-尖晶石浇注料,对比研究了HiPerCem水泥与Secar71及CMA72水泥在浇注料中的凝结行为及其对浇注料常温物理性能、抗渣性能的影响.结果 表明,在保持引入浇注料中一铝酸钙含量为1.8％,尖晶石含量为10％的情况下,HiPerCem水泥结合浇注料的凝结速度居中,脱模及烘干强度较另外2种水泥结合浇注料的低.抗渣侵蚀实验表明,以HiPerCem水泥为结合剂的浇注料因引入的CaO含量较CMA72和Secar71水泥结合浇注料低,大尺寸气孔少,具有较好的抗渣性;而CMA72水泥结合浇注料因试样中大尺寸气孔比例较高,熔渣渗透严重,未能发挥出其水泥中微晶尖晶石相改善抗渣性的优势.     

添加熔铸锆刚玉微粉锆英石捣打料的烧结性和抗蚀性

采用行星磨微细化的熔铸锆刚玉微粉(fused corundum zirconia micropowder,mp-FAZS)改善玻璃窑池底用锆英石捣打料的烧结性和抗蚀性.测试1 350 ℃渣蚀48 h坩埚侵蚀深度等性能,结合显微结构观察,讨论含5%～25%(质量分数)mp-FAZS,1 200～1400 ℃烧结后样品的显气孔率、侵蚀深度与mp-FAZS含量和烧结温度的关系.结果表明:添加mp-FAZS能明显改善捣打料的烧结性和抗蚀性,25%mp-FAZS,1400 ℃烧结样品显气孔减少高达34%,侵蚀深度下降近5倍.mp-FAZS助烧和抗蚀机制主要为mp-FAZS中的玻璃相和高表面能促进捣打料烧结性以及由FAZS、斜锆石和刚玉相所形成的侵蚀界面能够提高其抗蚀性.     

尖晶石性质对刚玉-尖晶石不烧砖抗渣性的影响

采用静态坩埚法研究了添加3种不同性质尖晶石的刚玉-尖晶石不烧砖的抗渣性能,并通过XRD、SEM和EDAX分析了尖晶石的晶粒尺寸、晶格畸变对试样抗渣性的影响.结果表明:(1.尖晶石的晶粒尺寸影响试样的抗侵蚀能力,晶粒尺寸越大,试样抗侵蚀能力越强;(2.晶格畸变较大时,尖晶石在渣/耐火材料界面处吸收熔渣中Fe、Mn离子能力更强;(3)尖晶石的晶格畸变影响试样的抗渗透性能,当晶格畸变较大时,可吸收渣中更多的阳离子,改变渗透渣的成分,使渣富硅化,黏度增大,阻碍了熔渣进一步渗透.     

烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

为了研究烧结刚玉骨料致密度对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响,首先以工业Al₂O₃粉为原料制备不同致密度的烧结刚玉;然后以不同致密度的烧结刚玉为骨料制备刚玉-尖晶石浇注料,并研究了刚玉-尖晶石浇注料的致密度、强度、抗热震性和抗渣性等性能。结果发现：1)随着工业氧化铝粉成球坯体致密度的增大,制成的烧结刚玉的致密度和晶粒尺寸逐渐增大。2)随着烧结刚玉骨料致密度的增大,刚玉-尖晶石浇注料的需水性减小;烧后浇注料的致密度和常温强度增大,抗热震性变差。抗渣侵蚀性除采用体积密度为3.45 g·cm^-3的烧结刚玉骨料的浇注料明显较差外,其他浇注料的差别不大。3)综合考虑,烧结刚玉骨料的体积密度以3.51～3.55 g·cm^-3为佳。因此,不能片面地认为烧结刚玉的体积密度越大越好;过高的体积密度会导致耐火材料抗热震性能变差,并增加耐火材料单重。     

SiC结合刚玉材料的抗高炉渣侵蚀性

采用电熔刚玉、Si粉和SiC粉为原料,用酚醛树脂做结合剂,混练成型后于1 450℃埋炭烧成,采用静态坩埚抗渣试验研究了烧后试样对碱度为1.1的高炉渣在1 500℃的抗渣侵蚀性。结果表明:Si与C、CO在高温下原位反应生成纤维状SiC,形成原位SiC结合刚玉材料,该材料具有良好的抗侵蚀性能,渣蚀厚度都在2.6mm以下,其中,加入8%(w)Si粉和5%(w)SiC粉的试样抗渣侵蚀性最好。通过对抗侵蚀后试样的侵蚀层、渗透层和未变层的相组成和显微结构的分析认为:(1)这种复合材料抗渣侵蚀性能良好的主要原因是熔渣难润湿的SiC自身抗渣侵蚀性较好,且原位生成的纤维状SiC穿插在刚玉骨架结构的空隙中,阻挡了熔渣的侵蚀和渗透;(2)熔渣侵蚀材料的过程是SiC先被氧化,然后其氧化产物SiO2与熔渣中的CaO和SiO2以及材料基质中的A l2O3反应生成钙长石低熔相。     

刚玉质耐火材料高温耐冲蚀磨损性能的研究

以不同组成的刚玉质耐火材料作为试验样品,用ABR-1450A型高温耐磨试验仪分别研究了水泥加入量(w)为2%、4%、6%,硅微粉加入量(w)为2%、3%、4%,冲蚀角为30°、45°、60°,磨料粒度为1~3mm、2~5mm以及冲蚀温度为600℃、800℃、1000℃、1200℃时对刚玉质耐火材料高温耐冲蚀磨损性能的影响。结果表明:随材料中纯铝酸钙水泥加入量的提高,材料的高温耐磨性降低;随硅微粉加入量的提高,材料的高温耐磨性提高;提高冲蚀温度、增大磨料颗粒尺寸和增大冲蚀角都可以增加对耐火材料的磨损。     

低水泥刚玉浇注料的高温抗折强度研究

采用板状刚玉、电熔白刚玉、工业氧化铬微粉、α-Al2O3微粉、Secar71水泥、烧结尖晶石粉为原料,研究了水泥、α-Al2O3微粉、氧化铬微粉、尖晶石粉以及烧成温度对低水泥刚玉基浇注料高温抗折强度的影响。研究结果表明:烧成温度、水泥、尖晶石和α-Al2O3微粉对低水泥刚玉基浇注料的高温抗折强度影响较大。烧后膨胀越大,高温抗折强度越低;1700℃烧后试样的高温抗折强度高于1600℃烧后试样的高温抗折强度;控制加热永久线变化率,添加合适的水泥、α-Al2O3微粉和粒度细的尖晶石粉可以得到高温抗折强度高的试样。     

刚玉族宝石的多色性及形成机理

红宝石、蓝色蓝宝石、浅色蓝宝石、黄色蓝宝石的常见多色性分别为紫红色(No)-橙红色(Ne)、蓝色(No)-蓝绿色(Ne)、浅蓝色(No)-淡蓝色(Ne)、黄色(No)-浅黄色(Ne).刚玉族宝石多色性的形成机理主要是致色元素Cr、Fe、Ti等在刚玉晶体结构中的平行C轴方向和垂直C轴方向的排列方式不同,从而导致在两方向的致色离子的离子间距不同及在等向长的晶体中两方向的致色离子数量不同,当入射光的振动方向平行或垂直C轴时,晶体对其进行选择吸收和吸收强度不同,由此产生了以上多色性.     

精炼钢包刚玉基耐火材料冲蚀的有限元分析

本文根据精炼钢包耐火材料的使用工艺条件,采用Johnson-cook模型,通过与实验值的对比,利用有限元模拟方法计算了刚玉基耐火材料在高温服役条件下的冲蚀率,研究了冲蚀角、冲蚀物速度、冲蚀物粒径和材料气孔率与冲蚀率之间的关系.结合耦合固液传热的精炼钢包钢液流场,对钢包精炼过程的冲蚀情况进行了分析和探讨.结果表明:采用Johnson-cook模型模拟高温条件下耐火材料以塑性切削为主的冲蚀,模型正确、参数合理;冲蚀角在15°～30°小角度范围内,冲蚀率较大,随后随着冲蚀角的增大而下降;冲蚀率与冲蚀物速度、冲蚀物尺寸、气孔率均呈现指数变化关系;精炼钢包刚玉基耐火材料主要是承受小角度切削冲蚀,服役过程中形成高熔点致密界面层能有效改善其抗冲蚀损毁.     

抗冲蚀性热喷涂金属陶瓷涂层研究进展

热喷涂技术是利用热源加热喷涂材料在基体表面制备涂层的方法。火焰喷涂、等离子喷涂和电弧喷涂是常用的热喷涂技术。金属陶瓷兼有陶瓷材料的高硬度、高熔点及金属的韧性等优点,常用于制备材料表面抗冲蚀涂层,其中WC系和Cr_3C_2系金属陶瓷较为常用。冲蚀工艺参数、喷涂工艺参数、喷涂材料性能对金属陶瓷涂层的抗冲蚀性能均有影响。如何通过调控材料结构和喷涂工艺参数是提高金属陶瓷涂层抗冲蚀性的关键。     

莫来石—刚玉浇注料的生产和应用

辽宁某钢铁公司引进的大型球团矿焙烧炉内衬原来主要采用刚玉质浇注料浇注，点火运行三个月后炉衬及燃烧室内衬即产生多处大面积剥落，使用效果很不理想。产生内衬大面积剥落的原因，很可能在于刚玉质炉材的热膨胀系数较大、弹性模量较高，因而抗热震性和抗剥落     

冲击参数对兰新铁路混凝土结构冲蚀磨损的影响

兰新铁路第二双线(新疆段)穿越五大风区,风区地段,强风携带的沙粒对兰新铁路混凝土结构产生严重的冲蚀磨损,造成混凝土结构耐久性的降低.本文针对戈壁风沙流环境特点,采用气流挟沙喷射法,对混凝土结构材料进行冲蚀磨损试验,研究冲击参数(冲蚀速度、角度和时间)对混凝土冲蚀磨损的影响.实验结果表明,混凝土靶材在各冲蚀速度下,90°冲蚀时冲蚀率最高,而30°冲蚀时冲蚀率最低,与传统的脆性材料的冲蚀规律相一致.在不同攻角下,冲蚀速度越大,冲蚀率越高;在低角度冲蚀时,速度指数与传统的脆性材料的冲蚀模型预测值相一致,而在高角度冲蚀时,速度指数偏离了理论预测范围.随着冲蚀时间的延长,混凝土材料的冲蚀率逐渐降低,且冲蚀率开始下降迅速,而后逐渐变缓.