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替代燃料对水泥窑用方镁石－复合尖晶石材料的侵蚀

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.03.001

为了解采用可燃性废弃物作为替代燃料煅烧水泥熟料时产生的气氛对水泥窑烧成带用方镁石－复合尖晶石砖的侵蚀情况，首先进行了化学试剂 V2 O5分别与高纯镁砂和镁铝尖晶石砂在1500℃下的反应试验；然后以高纯镁砂、高铁镁砂、铁铝尖晶石砂为原料，于1600℃烧成制备了方镁石－复合尖晶石坩埚试样，按水泥熟料、橡胶轮胎、石油焦的质量分数分别为50％、25％、25％配成侵蚀介质，采用静态坩埚法进行了替代燃料对方镁石－复合尖晶石材料的侵蚀试验（1450℃保温3 h）。利用 XRD 检测了试样的物相组成，采用 SEM观察和分析了气氛侵蚀后试样的显微形貌。结果表明：1）V2 O5与 MA 中的 MgO 反应产生刚玉相和钒酸镁，破坏了尖晶石结构，并伴随较大的体积膨胀而破坏了砖的结构。因此，在水泥窑使用替代燃料的情况下，方镁石－复合尖晶石砖中不适合加入镁铝尖晶石。2）替代燃料燃烧产生的 SO3、V2 O5等酸性气体沿着气孔和晶界向砖内扩散，在气孔和晶界处聚集，与方镁石－复合尖晶石材料中的 CaO、MgO 反应生成 Ca3（VO4）2、Mg3（VO4）2、CaSO4、MgSO4，产生体积效应，不利于材料的稳定；另外还与水泥熟料中的 C2 S 反应生成 CaSO4和低熔点相，不利于窑皮的稳定。

关键词: 方镁石-复合尖晶石砖 , 水泥窑 , 烧成带 , 水泥熟料 , 可燃性废弃物 , 侵蚀机制

铁驴尖晶石加入量对镁铁铝尖晶石砖的性能影响

郝明选 , 陈树江 , 袁林 , 李国华 , 田琳

硅酸盐通报

为了研究铁铝尖晶石加入量对镁铁铝尖晶石砖的性能影响,本实验以粒度为3～1 mm、1～0 mm、≤0.088 mm的97高纯镁砂和1 ～0 mm的电熔铁铝尖晶石为原料,讨论了铁铝尖晶石加入量分别为3％、6％、9％、12％和15％时镁铁铝尖晶石砖的性能,利用XRD分析了试样的物相变化,采用SEM分析了烧后试样的微观结构.结果表明:铁铝尖晶石加入量为6％时,镁铁铝尖晶石砖有较高的体积密度和耐压强度以及较低的显气孔率,铁铝尖晶石加入量越多,镁铁铝尖晶石砖的荷重软化温度越低,铁铝尖晶石加入量3％～ 6％之间为宜.从显微结构照片中可以看出铁铝尖晶石周围生成的尖晶石环和环形裂纹,这是高温过程中部分铁铝尖晶石与方镁石发生离子交换反应所致,这种结构对镁铁铝尖晶石砖的结构柔韧性起着一定的作用.

关键词: 铁铝尖晶石 , 镁铁铝尖晶石砖 , 离子交换 , 性能

CeO2对水泥窑用方镁石-复合尖晶石砖结构与性能的影响

李国华 , 刘曜闻 , 陈树江 , 田琳 , 郝明选 , 袁林

稀土 doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201506003

以高纯镁砂、铁铝尖晶石、高铁镁砂为原料制备出了方镁石-复合尖晶石砖,研究了CeO2对复合尖晶石砖结构与性能的影响.通过XRD及SEM检测试样的矿物相和显微结构,利用X'Pert Plus软件计算各试样中主晶相方镁石相的品格常数,得出如下结论,随着CeO2含量增加,试样的各项指标均增加;CeO2与MgO生成固溶体,使MgO晶格常数增加,缺陷浓度增加,烧结趋动力增加,促进了试样的烧结,用半定量法计算有2％CeO2剩余,剩余CeO2存在于方镁石晶间,促进了材料的直接结合.

关键词: 氧化铈 , 方镁石-复合尖晶石砖 , 晶格常数 , 固溶体

机压弥散型中间包镁质气幕挡墙的研制及应用

孟红涛 , 王允 , 郝明选

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.01.018

以电熔镁砂为主要原料采用机压成型制备了弥散型中间包镁质气幕挡墙，并研究了活性 Al2 O3微粉加入量对试样于1500℃烧后体积密度、显气孔率和常温耐压强度的影响。结果表明：1）活性 Al2 O3微粉加入量最好不超过5％（w），否则会造成耐压强度急剧下降，不利于工业生产。2）加入5％（w）活性 Al2 O3微粉制成的气幕挡墙，气孔分布均匀，平均孔径仅为7．49μm，有利于钢液中微小杂质的去除。3）从工业应用上看，气幕挡墙的应用使得因炼钢原因造成的协议品发生率由31．4％下降到13．5％，钢坯中20～50、50～100、＞100μm 级别的夹杂物含量分别降低了14％、20％、67％，大幅提高了钢坯质量。

关键词: 气幕挡墙 , 弥散型结构 , 机压成型 , 平均孔径 , 协议品发生率 , 夹杂物

电熔白刚玉细粉对RH炉用刚玉质浇注料性能的影响

孟红涛 , 郝明选 , 方文吉

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.04.016

为进一步提高RH炉用刚玉质浇注料的抗热震性,以烧结刚玉为骨料,烧结刚玉粉、活性氧化铝微粉和铝酸钙水泥(Secar 71)为基质,用电熔白刚玉粉替代基质中烧结刚玉粉,研究了电熔白刚玉加入量对RH炉浇注料1600℃烧后体积密度、显气孔率、线变化、常温抗折强度、常温耐压强度以及抗热震性能的影响,并用SEM对试样进行显微结构分析.结果表明:随着电熔白刚玉粉加入量的增加,试样的体积密度、热震次数逐渐增加,显气孔率、线变化率逐渐减小,这与试样中生成的六铝酸钙量有关.当电熔白刚玉粉替代量为20％(w)时,试样的抗热震性最好.

关键词: 烧结刚玉粉 , 电熔白刚玉粉 , 替代量

GPS 监测系统在西郝庄矿采空区治理中的应用

董华兴 , 李淑霞 , 孙帅

黄金 doi:10.11792/hj20130711

采空区是引起地表塌陷、恶化矿山开采条件的严重安全隐患，对不明采空区的精细探测技术、治理技术及安全监测装备与预警技术的开发研究，是复杂条件下矿山安全高效开采迫切需要解决的重大课题。以西郝庄矿为工程背景，介绍了采空区地表GPS监测系统及沉降监测方案；通过在地表合理设置若干个监测点，利用所安装的监测系统来监视裂缝区域和地表沉降区域的动态演变过程，并将监测信息发送到监控室；通过布点监测，及时预测地压来临时间，为预警决策和矿山及时撤出处于危险区人员提供依据，实现矿山安全生产，具有一定的推广意义。

关键词: 采空区 , 地表塌陷 , GPS监测 , 观测点 , 基准点 , 预警

单晶高温合金的选晶行为

郑启 , 侯桂臣 , 田为民 , 金涛 , 孙晓峰 , 管恒荣 , 胡壮麒

中国有色金属学报

对高温合金单晶选晶生长工艺进行了实验研究，揭示了螺旋选晶器和缩颈选晶器的选晶原理。实验结果表明，在螺旋选晶器中，晶体横向择优生长与螺旋结构的耦合作用，形成连续选晶过程，是螺旋选晶的主要原理，其选晶作用良好；而在缩颈选晶器中，几乎只存在单一的机械阻隔选晶行为，多重缩颈结构对于改善选晶作用并不明显，选晶效果不好。

关键词: 单晶高温合金 , 单晶生长 , 选晶

基于二维声子晶体的选频选向加权声波导

田亚会 , 李红浪 , 袁策 , 柯亚兵 , 何世堂

人工晶体学报

本文提出一种基于二维压电声子晶体的声表面波选频选向加权声波导,即在垂直的两个方向上具有不同的晶格常数.为分析其特性,以空气孔/128.YX铌酸锂声子晶体为例,采用有限元方法并结合纵向深度上位移场的分布特点提取出表面波模态,同时采用P矩阵模型和三维有限元方法分析了ΓX和ΓY方向上的传输系数,进一步提取出位移场的传播分布.结果具有很好一致性,同时显示不同晶格加权结构,在特定频段上实现一个方向带通而另一个方向带阻,即具有选频选向的声波导特性,证实了提出的选频选向加权声波导的可行性.

关键词: 压电声子晶体 , 声表面波 , 加权声波导