α-Al2O3微粉對剛玉-尖晶石澆注料性能的影響

以電熔白剛玉、電熔鎂鋁尖晶石、氧化鋁微粉、白云石微粉以及鋁酸鈣水泥為主要原料,研究了白云石微粉加入量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0、1.5%和3%)對剛玉-尖晶石質(zhì)澆注料物理性能的影響。結(jié)果表明:加入1.5%白云石微粉對澆注料的線變化率影響不大,并能夠明顯提高澆注料800～1100℃燒后的冷、熱態(tài)抗折強(qiáng)度,對1400℃燒后的冷、熱態(tài)抗折強(qiáng)度影響不大,但1600℃燒后冷、熱態(tài)抗折強(qiáng)度降低。加入3.0%的白云石微粉使各試驗溫度燒后澆注料的線變化率增大且不利于澆注料強(qiáng)度的提高。與1400℃燒后相比,1600℃燒后所有試樣冷、熱態(tài)強(qiáng)度均有所降低,而且隨白云石微粉加入量的增加降低幅度增大。白云石微粉的加入能夠明顯提高剛玉-尖晶石質(zhì)澆注料的強(qiáng)度保持率,但試樣熱震前后的抗折強(qiáng)度均明顯降低。

研究了mgo細(xì)粉的加入對al2o3尖晶石系澆注料性能的影響。在110℃×24h烘干,1500℃×3h燒成制度下,通過改變基質(zhì)中mgo細(xì)粉的加入量,對材料物理性能和力學(xué)性能進(jìn)行測試。結(jié)果表明:3%～5%mgo細(xì)粉的加入能顯著改善al2o3尖晶石系澆注料的綜合燒結(jié)性能如:顯氣孔率15%～17%;體積密度301～303g/cm3,;耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度分別高達(dá)104～115mpa和125～145mpa;當(dāng)mgo細(xì)粉的加入量大于5%時,由于材料線變化率和顯氣孔率的過度增大,引起材料結(jié)構(gòu)的松散,導(dǎo)致材料強(qiáng)度的降低和抗渣性能的下降如:顯氣孔率大于20%;體積密度小于290g/cm3,;耐壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度則分別小于100mpa和11mpa。

以輕質(zhì)剛玉-尖晶石陶瓷顆粒為骨料,以白剛玉細(xì)粉、90尖晶石細(xì)粉、鎂砂細(xì)粉、α-al2o3微粉、sio2微粉為基質(zhì)料,在固定鎂砂細(xì)粉和白剛玉細(xì)粉的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17.5%的情況下,改變鎂砂細(xì)粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(分別為0、3.5%、6.5%、9.5%和12.5%),制備成5種輕骨料剛玉-尖晶石澆注料試樣,經(jīng)110、1100和1600℃熱處理后,檢測試樣的常溫物理性能,并分析試樣的相組成和顯微結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:1)隨著鎂砂細(xì)粉加入量的增加,不同溫度熱處理后試樣的顯氣孔率和體積密度的變化均不大;110℃熱處理后試樣的強(qiáng)度有增大的趨勢,而1100和1600℃熱處理后試樣的強(qiáng)度則有減小的趨勢;1100℃燒后試樣的線膨脹率有增大的趨勢,而1600℃燒后線膨脹率顯著增大;試樣基質(zhì)的顯微結(jié)構(gòu)變疏松,平均孔徑和孔隙率增大。2)當(dāng)鎂砂細(xì)粉加入量(w)為3.5%和6.5%時,試樣的抗渣滲透性相對較強(qiáng),而抗渣侵蝕性相對較差;當(dāng)鎂砂細(xì)粉加入量(w)增加到9.5%和12.5%時,試樣的抗渣侵蝕性顯著提高,而抗渣滲透性顯著下降。

以板狀剛玉為骨料,電熔白剛玉、電熔尖晶石、al2o3微粉和純鋁酸鈣水泥為基質(zhì),研究了純鋁酸鈣水泥加入量對剛玉-尖晶石澆注料抗侵蝕性能的影響.結(jié)果表明:純鋁酸鈣水泥加入量為4%時,澆注料的侵蝕、滲透指數(shù)最大,抗渣侵蝕性能最差;水泥含量≥6%時抗渣侵蝕、滲透指數(shù)明顯下降,抗渣性逐漸改善.水泥加入量影響澆注料的抗侵蝕性能主要與基質(zhì)中的物相組成和顯微結(jié)構(gòu)有關(guān).隨水泥加入量的增加,水泥中的cao與al2o3反應(yīng)形成六鋁酸鈣,基質(zhì)中剛玉的含量減少;渣中的cao與剛玉顆粒反應(yīng)形成六鋁酸鈣,產(chǎn)生體積膨脹堵塞氣孔,抑制了渣的滲透,使得抗渣侵蝕性能得到改善.

研究了預(yù)先合成的尖晶石對水泥含量低的高鋁耐火澆注料性能的影響。

研究了尖晶石粒度對鋁鉻剛玉澆注料體積密度、顯氣孔率、抗折強(qiáng)度、耐壓強(qiáng)度、熱抗折強(qiáng)度、抗渣和抗熱震性的影響。實驗表明:(1)尖晶石粒度越細(xì),試樣燒后高溫強(qiáng)度越高。(2)尖晶石粒度越細(xì),熱抗折強(qiáng)度越高。(3)尖晶石粒度越細(xì),抗熱震性先增加后降低,加入尖晶石200目,抗熱震性能最好。(4)尖晶石粒度越細(xì),抗渣性能增強(qiáng),100目、200目、325目區(qū)別不大。

以電熔棕剛玉、碳化硅、藍(lán)晶石粉、α-al2o3微粉、球狀瀝青等為原料,以純鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑,研究了藍(lán)晶石粉加入量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0、2%、4%、6%)對al2o3-sic-c質(zhì)澆注料性能的影響。結(jié)果表明:隨著藍(lán)晶石粉的增加,1450℃×3h處理后al2o3-sic-c質(zhì)澆注料的體積密度減小,線變化率逐漸增加,中溫和高溫強(qiáng)度都有一定程度的提高,但加入量超過6%以后,澆注料的高溫抗折強(qiáng)度會有所下降。藍(lán)晶石作為al2o3-sic-c質(zhì)澆注料的膨脹劑合理使用,可以減少耐火材料在高溫和冷卻過程中產(chǎn)生的收縮裂紋和剝落,從而延長耐火材料的壽命。

含尖晶石的耐火材料廣泛應(yīng)用于冶金行業(yè)。本文研究了富鎂尖晶石細(xì)粉加入量對鎂鋁澆注料顯氣孔率、抗折強(qiáng)度和抗渣性能的影響。通過對不同溫度處理后試樣的性能檢測和試樣抗渣性能的研究發(fā)現(xiàn),鎂鋁澆注料中富鎂尖晶石細(xì)粉的加入量有一個較佳的范圍,在這個范圍內(nèi),澆注料的相關(guān)性能較好。

為了提高al2o3-sic-c澆注料在高溫使用過程中的體積穩(wěn)定性,用藍(lán)晶石粉部分替代al2o3-sic-c澆注料中的白剛玉粉,研究了藍(lán)晶石加入量(質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0、1%、2%、3%、4%、5%和6%)對澆注料經(jīng)烘干和1400℃保溫3h熱處理后物理性能的影響。結(jié)果表明:隨著藍(lán)晶石加入量的增加,試樣經(jīng)1400℃保溫3h熱處理后由微收縮逐漸變?yōu)槲⑴蛎?體積穩(wěn)定性以藍(lán)晶石加入量為5%(w)時為最好。經(jīng)110℃烘24h后試樣的顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度和常溫抗折強(qiáng)度變化都很小,體積密度基本上呈降低趨勢;經(jīng)1400℃保溫3h熱處理后試樣的顯氣孔率基本上呈先升高后降低的變化趨勢,體積密度則呈相反的變化趨勢,并且均以藍(lán)晶石加入量3%(w)為拐點;常溫耐壓強(qiáng)度和常溫抗折強(qiáng)度略有降低,但降低幅度很小。同一配比的試樣,1400℃保溫3h熱處理后的體積密度、顯氣孔率、常溫耐壓強(qiáng)度、常溫抗折強(qiáng)度均比經(jīng)110℃烘24h后的高。xrd、sem和eds分析表明,藍(lán)晶石發(fā)生了一次莫來石化反應(yīng)而產(chǎn)生體積膨脹,有效緩解了試樣的燒結(jié)收縮,使試樣具有較好的體積穩(wěn)定性。

針對鎂質(zhì)澆注料在使用過程中抗渣滲透能力差,易剝落等問題,本實驗加入鋁鎂尖晶石對鎂質(zhì)澆注料進(jìn)行改性研究。實驗分為兩部分:先將鎂砂細(xì)粉、鎂質(zhì)添加劑和鋁鎂尖晶石細(xì)粉等機(jī)壓成型,進(jìn)行高溫?zé)崽幚?研究其物相組成和顯微結(jié)構(gòu);然后以電熔鎂砂為骨料,電熔鎂砂細(xì)粉、氧化鋁微粉、鋁鎂尖晶石細(xì)粉和鎂質(zhì)添加劑為基質(zhì),按骨料:細(xì)粉=75∶25進(jìn)行配制,研究鋁鎂尖晶石加入量對鎂質(zhì)澆注料性能的影響。結(jié)果表明:在鎂質(zhì)材料中引入尖晶石,能促進(jìn)結(jié)構(gòu)致密化;加入9%的鋁鎂尖晶石的澆注料試樣顯氣孔率低,線變化率小,體積密度大,強(qiáng)度大,抗渣性能最好,由于鎂鋁尖晶石生成時體積膨脹,使得材料結(jié)構(gòu)致密化;同時能有效吸收渣中cao及feox等成分,減少渣的滲透作用,從而提高了澆注料的抗渣性能。

以白剛玉、板狀剛玉、鎂鋁尖晶石、氧化鋁微粉為原料,研究了不同尖晶石添加量對剛玉尖晶石磚性能的影響,通過對比試樣的顯氣孔率、體積密度、常溫耐壓強(qiáng)度、高溫抗折強(qiáng)度、抗熱震性能和抗lf爐渣侵蝕性能,表明尖晶石添加量在10％～20％之間剛玉尖晶石磚的各項性能指標(biāo)優(yōu)良.

研究了添加不同含量ma尖晶石(0、5%、8%、12%)對鎂質(zhì)澆注料性能的影響。結(jié)果表明:(1)隨著ma尖晶石含量的增加,試樣常溫抗折、耐壓強(qiáng)度降低,而經(jīng)1550℃3h和1100℃3h熱處理后強(qiáng)度呈先增加后下降的變化規(guī)律;(2)當(dāng)ma尖晶石添加量為8%時,試樣經(jīng)1550℃3h和1100℃3h熱處理后強(qiáng)度均達(dá)到最佳值,兩者強(qiáng)度比接近于1;1400℃0.5h熱處理條件下高溫抗折強(qiáng)度也達(dá)到最佳值,可判斷材料具有較好的抗剝落性和熱震穩(wěn)定性;(3)添加的ma尖晶石作為晶核,促進(jìn)基質(zhì)中"αal2o3微粉與mgo反應(yīng)形成原位尖晶石,促進(jìn)燒結(jié),強(qiáng)化基質(zhì),有利于增強(qiáng)試樣的強(qiáng)度。

用不同粒度的電熔剛玉（70％）和高溫?zé)Y(jié)鎂砂（30％）合成al2o3-mgo尖晶石澆注料。鋁酸鈣水泥（75％al2o3）用作澆注料結(jié)合劑。通過測量體積密度、體積收縮率、顯氣孔率、比重等參數(shù)及掃描電鏡和衍射分析，評價了存有tio2時，此類澆注料的致密化特征?？梢杂^察到，tio2對這些試樣的致密化行為有積極作用。

出鋼槽用Al2O3—SiC—C質(zhì)澆注料的研究

申請?zhí)?cn201210240937.7公開號:cn102807379a申請(專利權(quán))人:山國強(qiáng)本發(fā)明涉及一種含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料及其制備方法。本發(fā)明以目前常用的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料為基礎(chǔ),通過加入納米白云石粉體,引入尖晶石、六鋁酸鈣為晶種,采用高效分散劑和合適的混料工藝制備出了含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料。本發(fā)明既避免了通過加鎂砂原位生成尖晶石時氧化鎂水化對澆注料施工性能的不利影響,又提高了目前剛玉尖晶石

申請?zhí)枺篶n201210240937．7公開號：cn102807379a申請（專利權(quán)）人：山國強(qiáng)本發(fā)明涉及一種含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料及其制備方法。本發(fā)明以目前常用的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料為基礎(chǔ)，通過加入納米白云石粉體，引入尖晶石、六鋁酸鈣為晶種，采用高效分散劑和合適的混料工藝制備出了含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料。本發(fā)明既避免了通過加鎂砂原位生成尖晶石時氧化鎂水化對澆注料施工性能的不利影響，又提高了目前剛玉尖晶石質(zhì)澆注料的抗渣性能和抗熱震性能。本發(fā)明所制備的含納米白云石的剛玉尖晶石質(zhì)澆注料可廣泛應(yīng)用于鋼鐵、有色、陶瓷和石化等高溫工業(yè)領(lǐng)域，也可應(yīng)用于透氣磚等澆注成型后燒成的耐火材料產(chǎn)品。

以高鋁礬土熟料為主要試驗原料,研究了硅微粉和-al2o3微粉對低水泥澆注料體積密度、顯氣孔率、抗折強(qiáng)度和耐壓強(qiáng)度等性能的影響,并確定了兩種微粉在低水泥澆注料中的最佳摻量。

以電熔棕剛玉顆粒(粒度為5~3mm、3~1mm,≤1mm)、電熔白剛玉細(xì)粉(≤0.088mm)、sic顆粒(≤1mm)和細(xì)粉(≤0.088mm)、電熔鎂砂細(xì)粉(≤0.088mm)、活性α-al2o3微粉、sio2微粉、si粉和球狀瀝青為主要原料,以純鋁酸鈣水泥為結(jié)合劑,配制成電熔鎂砂細(xì)粉加入量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))分別為0、3%、6%、9%、12%的出鐵溝用al2o3-sic-c澆注料,經(jīng)振動成型、養(yǎng)護(hù)、脫模、110℃24h烘干后,分別于1100℃3h、1450℃3h熱處理,測定處理后試樣的體積密度、顯氣孔率、燒后線變化率、抗折強(qiáng)度、抗高爐渣侵蝕性和抗氧化性,并分析其物相組成和顯微結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明:隨著電熔鎂砂加入量的增加,試樣的顯氣孔率提高,體積密度、抗折強(qiáng)度和抗氧化性降低,抗渣性變化不大;1450℃3h處理后試樣物相主要由3c-sic、6h-sic、剛玉、方鎂石以及反應(yīng)生成的尖晶石和莫來石組成,且隨著電熔鎂砂加入量的增加,尖晶石和莫來石的生成量也增加;在侵蝕面附近,剛玉顆粒邊緣生成了厚度約80μm的尖晶石層。

曾有研究表明，tio2可以使鎂鋁硅酸鹽液相再結(jié)晶，形成二次mso-a12o3尖晶石，并促進(jìn)尖晶石的致密化。為此，土耳其研究人員研究了添加tio2對無水泥鋁鎂澆注料中生成原位尖晶石的影響。

剛玉-莫來石質(zhì)耐磨耐火澆注料

SiO2微粉對Al2O3—SiC—C搗打料的高強(qiáng)中輕質(zhì)磚性能的影響

以電熔鎂砂和高純鎂砂為主要原料制備了鎂質(zhì)澆注料,研究了不同添加劑對鎂質(zhì)澆注料性能的影響。研究結(jié)果表明,5種添加劑中,加入氧化鋁微粉的鎂質(zhì)澆注料經(jīng)1100℃和1500℃燒后的體積密度最大,澆注料基質(zhì)中形成的方鎂石/鎂鋁尖晶石復(fù)相結(jié)構(gòu)有利于提高試樣的抗熱震性。加入氧化鉻、鋁鉻渣和焦寶石的鎂質(zhì)澆注料,其抗熱震性均高于未加入添加劑的鎂質(zhì)澆注料的該項性能。