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均质矾土骨料对 Al2O3－SiC－C 铁沟浇注料性能的影响

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.03.008

为降低铁沟浇注料的原料成本，在基质相同的情况下，分别以棕刚玉和均质矾土为骨料制备了两种Al2 O3－SiC－C 铁沟浇注料，对比了两种骨料对该浇注料性能的影响。结果表明：（1）经110、1100和1500℃热处理后，以均质矾土为骨料的试样（编号为 HB90）的体积密度和显气孔率均低于以棕刚玉为骨料的试样（编号为 BFA）的；经110和1100℃热处理后的常温抗折强度和耐压强度均高于试样 BAF 的；经1500℃热处理后，其常温抗折和耐压强度略低于试样 BAF 的。（2）均质矾土骨料玻璃相含量较低，对试样的高温抗折强度影响不大，使得试样 HB90和试样 BFA 的高温抗折强度相同。（3）与试样 BFA 相比，试样 HB90的抗侵蚀性略差，抗渗透性较好。可见，均质矾土具有较好的综合性能，能替代棕刚玉在出铁沟浇注料中使用。

关键词: 均质矾土 , 棕刚玉 , Al2 O3-SiC-C 铁沟浇注料 , 抗渣性

水煤浆气化炉用耐火材料抗渣性试验方法的研究进展

杜炳建 , 闫双志 , 孙红刚 , 赵世贤 , 王刚

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.05.019

简要介绍了抗渣性试验方法的研究现状,分析了静态坩埚法、回转抗渣法和高温滴渣法的优缺点及其相关方面的研究工作.在现有抗渣性试验方法的基础上提出了一种多因素模拟试验方法,该方法更接近于水煤浆气化炉的工况条件,对水煤浆气化炉用耐火材料的选材和研发具有更准确、更可靠的指导意义.

关键词: 气化炉 , 耐火材料 , 抗渣性 , 试验方法

钢包用MgO-Si_3N_4复合耐火材料抗渣性能

王林俊 , 薛文东 , 冯运生 , 孙加林 , 洪彦若 , 王福明

稀有金属材料与工程

为了向洁净钢冶炼提供一种无碳的精炼钢包渣线用材料,将MgO/Si_3N_4复合耐火材料应用于精炼钢包渣线是一项有意义的探索.借助SEM和EDAX等手段研究了MgO/ Si_3N_4复合材料在精炼钢包渣线使用后反应带和渗透带等不同部位的微观结构.结果表明,MgO/ Si_3N_4复合耐火材料具有良好的抗渣渗透性.其损毁特征是:表层氮化硅氧化造成反应层疏松,使炉渣易于侵入并形成浮游颗粒而溶损.然而氧化产物SiO_2阻塞气孔通道,阻止反应的继续进行,氧化产物SiO气体在距渣层与反应层界面约1 mm处继续氧化成SiO_2固体沉析而形成Si的富集层,生成M_2S(2MgO·SiO_2),体积膨胀,进一步阻碍渣的渗透,使得形成的渗透层较薄.不像含碳耐火材料,碳氧化为气体,反应通道将继续留下.

关键词: MgO-Si_3N_4复合材料 , 抗渣性 , 显微结构 , 钢包

高性能镁尖晶石质浇注料的研制

方斌祥 , 沈明科 , 高雄 , 吴斌 , 杜博

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.05.013

以不同粒度的电熔镁砂(≤8、≤0.088 mm)和铝镁尖晶石细粉(≤0.088 mm)为主要原料,经振动成型制备了一系列镁尖晶石质浇注料试样,探讨了镁质结合剂和活性氧化铝微粉加入量(w)分别为1％、2％、3％、4％和5％时对浇注料试样分别经110、1 000和1 600 ℃热处理后物理性能的影响,并将优选的合适配方试样与RH炉用烧成镁尖晶石砖进行了常规物理性能、抗热震性能和抗渣性能比较.结果表明:当镁质结合剂加入量(w)由1％增至2％时,试样经不同温度处理后的强度显著增加；但当其加入量超过2％(w)后,试样经不同温度处理后的强度尤其是在1 450℃的高温抗折强度逐渐向相反的方向变化；当活性氧化铝微粉加入量(w)由1％增至3％,试样经110℃热处理后的强度下降较快,但经1 000和1 600℃热处理后的强度和线膨胀率及高温抗折强度却呈现增加的趋势；当加入量超过3％(w)后,试样的高温抗折强度开始下降.研制的镁尖晶石质浇注料经1 600℃处理后具有较高的致密度及骨料和基质间存在微细裂纹的特征,与烧成镁尖晶石砖相比,具有较好的抗热震性能、抗渣性能和较低的高温强度.

关键词: 镁质结合剂 , 活性氧化铝微粉 , 抗热震性能 , 抗渣性能 , 浇注料

Al2O3-Cr2O3砖显微结构对抗渣性能的影响

孙红刚 , 李鹏涛 , 付建莹 , 闫双志 , 王刚 , 耿可明

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.03.007

分别采用静态坩埚抗渣法和回转抗渣法，对w（Cr2 O3）＝10％的A和B两种Al2 O3-Cr2 O3砖进行了抗渣性能对比。结果发现：两种砖的化学组成、显气孔率、体积密度和抗热震性相近，B砖强度优于A砖的。但由于与B砖相比，A砖内部气孔尺寸更小，所用电熔白刚玉骨料形貌平滑，较为致密，粒度呈连续式分布，且A砖中Al2 O3-Cr2 O3固溶体发育较小，相互交错，形成了孔隙较小的空间网状结构，这种显微结构显著降低了熔渣对耐火材料的渗透和破坏，使A砖的抗渣性优于B砖的。因此，制备微气孔化结构的制品是提高Al2 O3-Cr2 O3材料抗渣性能的有效途径。

关键词: Al2O3-Cr2O3砖 , 抗渣性 , 显微结构 , 静态坩埚法 , 回转抗渣法

LF渣和ρ-Al2 O3结合铝镁质浇注料的相互作用

李艳华 , 韩兵强 , 贺恒星 , 刘延山 , 李楠

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.05.010

以5～3 mm棕刚玉和3～1、≤1 mm板状刚玉为骨料，以0．074 mm电熔白刚玉、0．088 mm电熔镁砂和0．061 mm尖晶石为细粉，以ρ-Al2O3微粉为结合剂，研究了加入质量分数8％的90尖晶石和加入质量分数7％的97电熔镁砂细粉的铝镁质浇注料常温物理性能、抗LF渣的侵蚀和渗透性能。采用SEM对侵蚀后试样进行了显微结构分析，并利用热力学软件Factsage 6．2对侵蚀过程进行了模拟。结果表明：加入质量分数8％的90尖晶石的铝镁浇注料比加入质量分数7％的97电熔镁砂的铝镁浇注料在各温度处理后的常温强度高，显气孔率低，体积密度大，抗LF渣渗透性能优异。铝镁浇注料中引入较多MgO在高温下大量形成原位尖晶石，易造成较大的体积膨胀，对抗渣渗透性能不利，但有利于吸收渣中FeO、MnO，提高渣的黏度，对抗渣侵蚀性能有利。试验结果与热力学软件模拟结果吻合。

关键词: 铝镁浇注料 , ρ-Al2 O3 , 尖晶石 , 抗渣性能 , 热力学模拟

引入 Y2 O3对刚玉－尖晶石中间包挡渣墙高温强度和抗渣性的影响

郭钰龙 , 梁永和 , 聂建华 , 尹玉成

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.05.008

以特级矾土、棕刚玉、电熔白刚玉、镁铝尖晶石、α-Al2 O3微粉、ρ-Al2 O3、铝酸钙水泥为主要原料，添加分散剂和钢纤维等外加剂，研究了加入 Y2 O3对刚玉－尖晶石质中间包挡渣墙高温性能和抗渣性能的影响。结果表明：随着 Y2 O3加入量的增加，试样的高温抗折强度增大，抗渣性能变好，当加入量为2％（w）时其高温强度和抗渣性能均最优。显微结构分析表明：Y2 O3高温下与 Al2 O3反应生成 Y3 Al5 O12高熔点相，活化了晶格，有效提高试样的致密度，Y2 O3活性较大，高温下还能与材料中 SiO2反应形成高温结合液相钇硅酸盐，从而将试样中的尖晶石、Al2 O3等物质紧密结合在一起，使试样变得更加致密，可有效阻挡渣的渗透；随着 Y2 O3的引入，在渣蚀后试样的反应层和渗透层发现大量的片状 CA6保护层，抑制了渣的进一步渗透，同时由于生成 CA6消耗了渣中的 CaO，大大提高了渣的黏度，降低了渣的渗透能力，使渣的渗透逐渐停止。

关键词: Y2 O3 , 刚玉-尖晶石浇注料 , 挡渣墙 , 高温强度 , 抗渣性能 , 显微结构

添加铝铬渣的钢包水口座砖的研制和应用

陈花朵 , 王长春

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.05.014

为降低钢包水口座砖的生产成本,在0#浇注料配方(w):电熔白刚玉骨料70％、电熔白刚玉细粉10％、α-A12O3微粉+镁铝尖晶石+氧化铬微粉15％、铝酸钙水泥5％的基础上,以等粒度铝铬渣骨料全部取代电熔白刚玉骨料(1 #配方),再在1#配方的基础上以铝铬渣细粉全部取代电熔白刚玉细粉(2#配方),配制成3种浇注料,经搅拌、振动浇注成型、养护、干燥以及1 100和1 550℃热处理后,检测试样的体积密度、强度、抗热震性和抗侵蚀性等性能.结果表明:1)110℃烘干后,与0#试样相比,1#试样的体积密度变化不大,显气孔率略有升高,抗折强度略有降低,耐压强度显著提高；而2#试样的各项性能均有不同程度的下降.2)1 100和1 550℃热处理后,1 #试样的各项性能指标均有比较明显的改善,高温抗折强度明显提高,抗渣侵蚀性优良,但抗热震性下降；而2#试样除高温抗折强度外其余各项性能下降明显.按综合性能最佳的1#配方制备的钢包水口上座砖在某钢厂60 t钢包上使用,1次寿命达80 ～ 90炉次,修补后寿命达110～ 120炉次,与钢包寿命同步.

关键词: 铝铬渣 , 浇注料 , 强度 , 抗热震性 , 抗渣性 , 钢包水口座砖

纳米SiC对Al_2O_3-SiC-C质浇注料性能的影响

王战民 , 姜东梅 , 曹喜营 , 洪彦若 , 王金相 , 李再耕

稀有金属材料与工程

以ω(Al_2O_3)＞99.1%的电熔致密刚玉,粒度＜0.074 mm、ω(SiC)＞97%的碳化硅等为主要原料,SiO_2微粉、沥青和Alphabond为添加物,研究了纳米SiC加入量(质量分数,下同)分别为0, 0.5%, 1%, 1.5%和2%时对Alpha-bond结合的Al_2O_3-SiC-C质浇注料的流动值、常规物理性能、高温抗折强度和抗渣性的影响.采用XRD衍射仪和SEM对实验后的试样进行了物相和显微结构分析.结果表明:采用细粉预混法引入纳米SiC,使Al_2O_3-SiC-C质浇注料更为致密;在保持浇注料流动性相当的条件下,纳米SiC加入量增加到2%,浇注料加水量从3.83%增加到4.67%,增幅为22%,说明纳米SiC的引入对浇注料的流动性影响较大;纳米SiC的加入,对浇注料的常温抗折强度和耐压强度影响不大,高温抗折强度在纳米SiC加入量为0.5%时最高,提高幅度为4%;物相分析表明,添加1.0%纳米SiC后的试样中生成的莫来石比不加纳米SiC试样中生成的少,刚玉的量跟不加纳米SiC试样中的相当,SiC的量比不加纳米SiC试样中剩余的多;静态坩埚抗渣实验表明,含纳米SiC的浇注料,在加入1.0%纳米Al_2O_3时,抗渣渗透性得到显著改善,而抗渣侵蚀性变化不明显.

关键词: 纳米SiC , Al_2O_3-SiC-C , 浇注料 , 抗渣性 , Alpha-bond

ZrO2喷涂层对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响

张国锬 , 聂建华 , 逯久昌 , 梁永和 , 尹玉成 , 尹国恒 , 徐超

硅酸盐通报

对Al2O3-SiC-C质浇注料分别进行110℃、300℃和500℃预处理,然后采用喷涂工艺在其表面制备氧化锆涂层,借助光学显微镜和SEM研究氧化锆涂层对Al2O3-SiC-C质浇注料的抗氧化性和抗侵蚀性的影响.研究表明:经300℃预处理,采用喷涂工艺喷涂一次,Al2O3-SiC-C质浇注料的抗氧化性和抗侵蚀性较好.

关键词: Al2O3-SiC-C质浇注料 , ZrO2涂层 , 抗氧化性 , 抗侵蚀性

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