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高铝质钒铁渣的性能研究及其在浇注料中的应用

李晨晨 , 梁永和 , 高红军 , 聂建华 , 徐超 , 宋建义 , 蔡曼菲 , 曹杨 , 王凌云 , 张国锬 , 尹玉成 , 张寒

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.03.015

为了合理利用钒铁渣，研究了高铝质钒铁渣的基本性能并以钒铁渣为骨料应用于高炉出铁沟Al2 O3－SiC－C浇注料中，探讨了钒铁渣对该浇注料常温性能和抗渣侵蚀性的影响。结果表明：1）钒铁渣的主要物相为富铝尖晶石、铝酸钙和钙镁铝石，与高铝矾土GL－80原料相比，除MgO和CaO的含量不符之外，其他指标都满足且优于高铝矾土GL－80的，其价格低廉，热膨胀系数较小，可持续开发利用。2）将钒铁渣用于制备高炉出铁沟用Al2 O3－SiC－C浇注料，对浇注料的体积密度、常温强度影响不大，抗渣侵蚀性有所改善，能满足生产和使用要求。因此，钒铁渣作为矾土的替代物具有一定的可行性。

关键词: 钒铁渣 , 高铝矾土 , Al2 O3-SiC-C浇注料 , 替代物 , 抗渣侵蚀性

浸蜡工艺对高钙镁钙质耐火材料抗水化性的影响

蒯超 , 赵惠忠 , 陈金凤 , 张寒 , 余俊 , 吕培中 , 朱济忠 , 罗焰

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.03.012

为了提高高钙镁钙质耐火材料的抗水化性能,以高纯烧结白云石砂和高纯镁砂为主要原料,制成φ36mm×36 mm的高钙镁钙质耐火材料试样,于1 600℃保温3h煅烧后,采用不同的浸蜡工艺进行浸蜡处理,并采用自然存放法检测浸蜡试样的抗水化性能,以研究试样预热温度(分别为75、100、125、150、175和200℃)、预热时间(分别为0.5、1、2和3h)、蜡液温度(分别为75、100、125、150、175和200℃)、浸蜡时间(分别为5 s、30 s、1min、5 min、10 min、15 min)对试样抗水化性能的影响.结果表明:1)最佳浸蜡工艺是试样先在150℃预热1h,然后在150℃蜡液中浸渍5 min;2)按最佳浸蜡工艺处理的试样,在自然环境中可保存半年以上.

关键词: 浸蜡工艺 , 高钙MgO-CaO耐火材料 , 抗水化性能

复合添加TiO2和ZrO2对MgO-MA材料性能的影响

陈娜 , 赵惠忠 , 周芬 , 张寒 , 崔江涛 , 慕松林 , 吕永峰 , 余强

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.04.005

以电熔镁砂、高纯烧结镁砂、烧结富镁尖晶石和α-Al2O3为主要原料,在实验室制备了可替代水泥回转窑烧成带用镁铬砖的方镁石-镁铝尖晶石(MgO-MA)质耐火材料,研究了复合添加1.2％(ω)的非晶TiO2粉和2.3％(ω)的单斜ZrO2粉对MgO-MA材料性能的影响.结果表明:复合添加TiO2和ZrO2能促进MgO-MA材料的烧结；复合添加TiO2和ZrO2的MgO-MA材料的晶界处生成了CaTiO4和Mg2Zr5O12固溶相,有利于提高MgO-MA材料的挂窑皮性能.

关键词: 方镁石-镁铝尖晶石 , 氧化钛 , 氧化锆 , 复合添加剂 , 挂窑皮性能 , 水泥回转窑

铁红对白云石熟料烧结性和抗水化性的影响

袁聪 , 赵惠忠 , 张寒 , 陶博 , 吕培中 , 朱济忠 , 罗焰

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.04.006

以河南卫辉白云石为主要原料,采用二步煅烧法,在实验室研究了不同温度条件下铁红( Fe2O3)对白云石熟料烧结与抗水化性能的影响,并采用扫描电子显微镜对试样的显微结构进行了分析.结果表明:当煅烧温度为1400～1500℃和1500～1600℃时,分别添加质量分数为0.5％和0.25％的铁红能显著提高白云石熟料的烧结和抗水化性能.白云石烧结过程中形成的C2F分布于颗粒间隙处,形成防水保护膜包裹在方钙石和方镁石颗粒表面,提高了白云石的抗水化性能.

关键词: 白云石熟料 , 烧结性 , 抗水化性

TiO2对反应烧结法合成莫来石的影响

谢威 , 聂建华 , 张寒 , 李维锋 , 尹玉成 , 梁永和 , 吴芸芸

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.053

以分析纯Al(OH)3,SiO2和TiO2为原料,按质量比Al2O3/SiO2 =2.55进行配料,分别加入质量分数为0％,2％,4％,6％,8％和10％的TiO2,以羧甲基纤维素钠溶液作为结合剂成型后,1650℃下保温3h进行烧结.利用XRD,SEM和EDS等分析方法,探讨了TiO2加入量对合成莫来石的物相组成和显微结构的影响.结果表明,TiO2可以促进莫来石的合成及显微结构的发育,最佳的TiO2含量为6％.当TiO2含量较低时,促进作用不明显；当TiO2含量过高时,生成的钛酸铝会阻碍莫来石的合成.

关键词: 莫来石 , 显微结构 , 反应烧结

原位反应合成TiN/Al2O3梯度复合材料的研究

李维锋 , 聂建华 , 张寒 , 谢威 , 梁永和 , 吴芸芸

材料工程 doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2010.z2.052

以Al和TiO2为原料,在匣钵埋碳保护气氛下铝热还原氮化法原位合成制备了TiN/Al2O3梯度复合材料.采用XRD,SEM,EDS和TEM等分析手段,结合热力学计算研究了该梯度复合材料的原位反应过程和材料的物相组成和微观结构.研究结果表明,XRD检测结果与热力学分析结果相吻合,采用埋炭工艺条件下的原位铝热反应可以制得TiN-Al2O3梯度复合材料.TiN/Al2O3梯度试样中各层间没有明显的界面,TiN/Al2O3比沿厚度方向由边缘向中心连续转变,材料的显微结构沿厚度方向由边缘向中心也是梯度变化的,TiN晶粒逐渐长大.

关键词: 铝热还原 , 原位反应 , 梯度材料 , TiN/Al2O3

镁铝尖晶石粉加入量对MgO-MA质材料性能的影响

张寒 , 余俊 , 赵惠忠 , 崔江涛 , 吕永峰 , 杨建军

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.013

为了降低炭素焙烧炉火道墙用耐火材料的热膨胀率,从而降低炭素焙烧炉的热耗,以重烧镁砂和电熔镁砂为骨料,电熔镁砂粉和烧结镁铝尖晶石(MA)粉为基质,分别于1 500、1 550、1600℃保温3h热处理后制备了MA加入质量分数分别为5％、10％、15％、20％的MgO-MA质材料,并重点研究了MA粉加入量对1 500℃烧后试样致密度、热膨胀性能和显微结构的影响.结果表明:MA细粉的引入降低了MgO-MA质材料的致密度,但也降低了其热膨胀率,有利于改善材料的热膨胀性能.结合体积密度与常温耐压强度来看,MgO-MA质材料基质中MA粉的加入量不宜超过5％(w).

关键词: 方镁石-镁铝尖晶石耐火材料 , 炭素焙烧炉 , 火道墙 , 热膨胀率

玉米淀粉造孔剂对富铝煤矸石合成轻质莫来石料的影响

陈金凤 , 赵惠忠 , 张寒 , 余俊 , 李静捷 , 王立锋

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.010

为了综合利用煤矸石,以天然富铝煤矸石矿为原料,聚乙烯醇(PVA)为结合剂,玉米淀粉为造孔剂,于1 500℃保温3h反应烧结合成轻质莫来石料,研究了造孔剂加入量(其质量分数分别为10％、20％、30％、40％、50％)对轻质莫来石烧结性能以及显微结构的影响.结果表明:随着玉米淀粉加入量的增大,合成的轻质莫来石料体积密度明显降低,显气孔率和线收缩率显著增大,玉米淀粉的添加量以40％(w)为宜,此时合成的轻质莫来石料的体积密度和显气孔率分别为1.21 g· cm-3和62％;合成的轻质莫来石料的主晶相为莫来石,次晶相为刚玉,莫来石晶体呈柱状发育,刚玉晶粒被莫来石晶粒包裹,构成了疏松的空间网络结构.

关键词: 富铝煤矸石 , 轻质莫来石料 , 玉米淀粉 , 造孔剂

库仑滴定法测定高硫铁矿中硫

张寒 , 张平建

冶金分析 doi:10.3969/j.issn.1000-7571.2003.04.029

关键词:

工艺因素对轻烧白云石活性度的影响

袁聪 , 赵惠忠 , 张寒 , 吕培中 , 朱济忠 , 罗焰

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2012.01.013

为考察白云石轻烧工艺对轻烧白云石活性的影响,为实际白云石轻烧生产提供最佳轻烧条件,以河南卫辉白云石为主要原料,研究了其粒度(分别为5±2、10±2、20±2、50±5和( 100±5)mm)、轻烧温度(分别为1 100、1 200、1 250℃)和保温时间(分别为1、2、3h)对白云石轻烧料活性度的影响.研究结果表明,白云石的粒度、轻烧温度和保温时间对轻烧白云石的活性度有较大影响,其最佳工艺条件为:粒度( 20±2) mm,轻烧温度1 200℃,保温时间2h.

关键词: 白云石矿 , 轻烧白云石 , 活性度 , 轻烧温度 , 保温时间 , 粒度