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采用65%(质量分数,下同)电熔镁砂作骨料(8～5 mm,5～3 mm,3～1 mm,≤1 mm),27%电熔镁砂粉(≤0.044 mm和≤0.074 mm)、4%Al2O3微粉和4%SiO2微粉作基质料,以此为基础配方,首先分别用5%、10%、15%、20%的电熔白刚玉粉(≤0.044 mm)等量取代同粒度的镁砂粉,然后在加入10%刚玉粉的基础上,分别用2.5%、5%、7.5%和10%的矾土基β-SiAlON(≤0.088 mm)取代等量的刚玉粉,分别加水制成两组MgO基浇注料,并采用浇注料流变仪研究了刚玉粉和β-SiAlON粉的加入量对浇注料流变性(扭矩、流动阻力和粘度)的影响.研究结果表明:在MgO基浇注料中加入≤10%的刚玉粉时,浇注料的扭矩、粘度和流动阻力较低,流变性较好;加入低于7.5%的β-SiAlON时,对MgO基浇注料的流变性影响不大,但超过7.5%后,浇注料的流变性趋于变差.

关键词: MgO基浇注料 , 流变性 , SiAlON , 刚玉

MgO基和Al2O3基耐火材料对钢中夹杂物的影响

陶绍平 , 钟香崇

钢铁

利用大样电解、图像分析、扫描电镜和能谱分析等检测手段研究了82B钢种选用Al2O3-MgO、MgO-Al2O3和MgO-CaO炉衬在1450 ℃保持80 min后生成的夹杂物种类和变化.结果表明,采用Al2O3-MgO作内衬时冶炼后钢中夹杂物的数量增加了近50%,夹杂物的尺寸大(100～900 μm)且硬度很高,夹杂物的主要成分为SiO2和Al2O3;以MgO-Al2O3作内衬时夹杂物数量略有降低(30%),尺寸(80～450 μm)和硬度相对较小,其主要成分为SiO2、MnO、CaO和MgO;而MgO-CaO材料对去除钢中夹杂物(降低70%)和降低其尺寸(30～350 μm)有明显效果,且夹杂物的硬度很小,其主要成分为CaO、Al2O3、SiO2和FeO.采用MgO-CaO材料时夹杂物的尺寸最小、数量最少,对钢水洁净度的贡献最大.

关键词: 夹杂物 , 耐火材料 , 氧化钙

二氧化硅和氧化铝微粉加入量对MgO基浇注料流变性的影响

马成良 , 张殿伟 , 叶方保 , 钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2005.03.006

采用电熔镁砂颗粒作骨料,电熔镁砂粉、电熔白刚玉粉、Al2O3微粉和SiO2微粉作基质料,固定骨料与基质料质量比为65:35,且固定基质料中Al2O3微粉与SiO2微粉的总加入量为8%,改变两种微粉的加入比例(Al2O3微粉的加入量分别为8%、6%、4%、2%、0,SiO2微粉的相应为0、2%、4%、6%、8%),分别加6.4%的水制成MgO基浇注料,并采用浇注料流变仪研究了Al2O3微粉与SiO2微粉的加入量对浇注料流变性(扭矩、流动阻力和粘度)的影响.研究结果表明:随着SiO2微粉加入量的增加,浇注料的扭矩、流动阻力和粘度呈降低趋势,但SiO2微粉加入量超过4%后变化很小.

关键词: 硅微粉 , 氧化铝微粉 , 氧化镁基浇注料 , 流变性

MgO-ZrO2-C材料的性能和显微结构

程本军 , 杨彬 , 王金相 , 钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2004.05.005

研究了在MgO-C耐火材料中添加单斜氧化锆或锆英石所形成的MgO-ZrO2-C材料的性能和显微结构.结果表明:(1)加入单斜氧化锆和锆英石导致材料的高温抗折强度降低.(2)热震温度低于1000 ℃时,加入不同量的单斜氧化锆或锆英石对材料抗折强度损失率的影响较小;而热震温度为1200 ℃时,不同的添加量有较大的差别,当单斜氧化锆的添加量为5%～7%,锆英石的添加量为1.54%时,MgO-ZrO2-C材料的抗折强度损失率最小.(3)添加的单斜氧化锆在1200 ℃的热震温度下有部分ZrO2固溶到了镁砂颗粒的内部;而添加的锆英石在1200 ℃下变化轻微,但在1400 ℃下,材料中仅存在少量未分解或分解不完全的锆英石,MgO由基质向锆英石颗粒内部扩散,导致分解完全的锆英石颗粒转变为ZrO2、CMS和c- ZrO2小颗粒.

关键词: MgO-ZrO2-C耐火材料 , MgO-C耐火材料 , 氧化锆 , 锆英石 , 高温力学性能 , 显微结构

氧化物-非氧化物复合耐火材料高温性能的研究

钟香崇 , 赵海雷

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2000.02.001

对氧化物-非氧化物复合材料(如ZCM-SiC，ZCM-BN，O’-Sialon-ZrO2，β-Sialon-Al2O3等)的高温性能(强度、抗热震性、抗氧化性等)进行了研究。结果表明：(1)所研究的氧化物-非氧化物复合材料的高温强度明显优于碳结合材料的高温强度。(2)在氧化物基质中引入非氧化物，可提高材料的抗热震性。(3)在非氧化物基质中引入氧化物可明显改善材料的抗氧化性。

关键词: 氧化物-非氧化物复合耐火材料 , 高温性能

加入Si粉对Al2O3-SiAlON复合材料性能的影响

宋永政 , 刘新红 , 叶方保 , 钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.05.007

为了研究加入Si粉对Al2O3-SiAlON复合材料的烧结、高温力学性能、物相组成和显微结构的影响,以电熔白刚玉(3～1 mm、≤1 mm和≤0.043 mm)、矾土基β-SiAlON(≤0.074 mm)和Si粉(d50=19.71 μm)为主要原料,配制成Si粉加入量(质量分数)分别为0、2%、5%、8%和11%的5种试样;以纸浆为结合剂,经混练、成型、烘干和1 500℃保温3 h埋炭烧成后,测量试样的质量变化率、线变化率、显气孔率、体积密度、常温耐压强度、常温抗折强度、埋炭条件下的热态(400～1 400℃)抗折强度、应力-应变特性和抗热震性,并进行了XRD、SEM和EDS分析.研究显示:加入Si粉可以降低材料的显气孔率,提高材料常温强度尤其是高温抗折强度,改善材料的抗热震性;加入Si粉的试样在1 500℃埋炭煅烧过程中,单质Si转化为纤维状SiC和颗粒状SiAlON等非氧化物,对试样起到增强、增韧作用,有利于提高材料的高温力学性能和抗热震性.

关键词: Si粉 , 刚玉 , SiAlON , 烧结 , 高温力学性能

我国高铝矾土创新发展的战略思考

钟香崇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.04.001

为提高高铝矾土资源综合利用率,并促进产品品位升级,应当采取以下措施:(1)认真治理矿山,做到合法开采、合理开采和分级开采,同时整顿矾土熟料煅烧厂,提高质量,降低能耗,减少污染;(2)自主创新,产学研结合,加快研究开发有中国特色的矾土基优质合成料,包括均质料(w(Al2O3)=50%～80%)、改性料(电熔锆刚玉莫来石和刚玉尖晶石等)和转型料(siAlON和AlON等),并促进产业化生产.

关键词: 高铝矾土 , 资源综合利用 , 矾土基合成料

Al_2O_3-Si材料加热过程中物相组成和显微结构研究

刘新红 , 叶方保 , 谢娟娟 , 钟香崇

硅酸盐通报

以电熔刚玉骨料和细粉为主要原料,引入5%～8%的Si粉,以纸浆废液为结合剂制备了Al_2O_3-Si材料.研究了Al_2O_3-Si材料埋碳加热(1000～1600 ℃)过程中物相组成和显微结构的变化.结果表明: 1200 ℃烧后,Si开始与CO反应生成晶须状SiC,且晶须相互交叉连锁.1300～1400 ℃烧后,SiC晶须生成量明显增加,且发育长大,形成交叉连锁的网络填充在刚玉骨架结构中.1400 ℃烧后试样中还出现少量O'-SiAlON晶体.1500～1600 ℃烧后,SiC晶体发育长大,呈枝杈状和弯曲状.1400～1500 ℃烧后残留Si已熔化,发生塑性变形,起助烧结作用.

关键词: 刚玉 , Si , 物相组成 , 显微结构