尹月
,
马北越
,
张博文
,
李世明
,
于景坤
,
张战
,
李光强
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.024
以粉煤灰和活性炭为原料,通过碳热还原反应在Ar气氛下合成Al2O3-SiC粉体,探究了一条低成本合成Al2O3-SiC粉体的可行途径.研究了添加La2O3对合成过程的影响.采用XRD和SEM表征了材料的物相组成和显微形貌.结果表明:当粉煤灰与活性炭质量比为100∶44,在1 550℃下保温5h,添加6％(质量分数)的La2O3时,可合成性能良好的Al2O3-SiC粉体,颗粒分布均匀,平均粒径为0.5～1μm,较不添加La2O3合成温度降低约50℃.
关键词:
粉煤灰
,
碳热还原反应
,
Al2O3-SiC
,
La2O3
马鹏程
,
刘涛
,
袁磊
,
张令
,
于景坤
材料与冶金学报
以辽南产菱镁石为原料,先将菱镁石在煅烧炉中900℃煅烧2h,冷却后得到轻烧氧化镁,然后将轻烧氧化镁按细磨-成型-烧结的工艺流程制备出烧结镁砂.采用差热分析、红外光谱分析、阿基米德排水法、X射线衍射仪和扫描电镜对合成试样的性能和微观结构进行了分析.考察了不同氧化钇添加量对试样性能和显微结构的影响,分析了氧化钇对氧化镁致密性的影响机理.结果表明:氧化钇添加剂使烧结镁砂的体积密度得到了显著的提高,氧化钇添加量为0.5％时,烧结镁砂的体积密度达到了最大值3.41 g/cm3,由于氧化钇的加入,致使氧化镁的烧结过程存在液相烧结,从而促进了MgO的烧结,提高烧结镁砂的体积密度.Y2O3与原料中的杂质相SiO2进行了反应,并生成了少量的Y2Si2O7相,新相的形成,提高了烧结镁砂的m(CaO)/m(SiO2)比以及烧结镁砂的高温使用性能.
关键词:
菱镁石
,
烧结镁砂
,
氧化钇
,
致密性
,
体积密度
马北越
,
于景坤
,
刘涛
,
庄辉
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2009.05.007
以锆英石(粒度≤44 μm)和炭黑(粒度≤30μm)为原料,按m(锆英石):m(炭黑)=100:40的比例配料,于球磨罐中以无水乙醇为介质湿混24 h,然后将料浆放入干燥箱中于60℃下充分干燥,再将干燥后的粉料置于球磨罐中干混10 h.最后,将混匀的物料以60 MPa的压力压制成尺寸为φ20 mm×5 mm的柱状试样,在120℃下充分干燥后置于N2流量为1.0 L·min-1的气氛炉内,分别在1 400、1 450、1 480和1 500℃的温度下煅烧,保温时间分别为6、9和12 h.自然冷却至室温后,采用xRD分析试样的相组成,采用sEM观察试样的显微结构,并对碳热还原氮化反应过程进行热力学分析.结果表明:以锆英石和炭黑为原料,利用碳热还原氮化反应,在N2气氛下可以合成出ZrN-Si3N4复合材料;通过控制煅烧温度或炉内CO气体分压,可以获得不同组成的复合材料.在本试验条件下,合成ZrN-Si3N4复合材料的适宜工艺参数为1 500 ℃保温12 h.
关键词:
碳热还原氮化
,
锆英石
,
ZrN-Si3N4复合材料
蔺瑞
,
颜正国
,
刘涛
,
刘家占
,
于景坤
材料与冶金学报
doi:10.3969/j.issn.1671-6620.2011.03.004
采用CFD商用软件FLUENT,选取VOF气-液两相流模型和标准k-ε湍流模型对60t钢包浇注过程进行了数值模拟和物理模拟,利用水口流量和液面高度随时间的变化曲线分析了浇注过程中旋涡的产生及变化规律,得到了产生旋涡时自由液面的速度场,并与水模拟实验结果进行了比较.研究结果表明,水口直径及其水口位置对旋涡影响的数值计算结果与物理实验的结果吻合较好.VOF模型对于该过程的模拟是合理的和可行的.
关键词:
钢包
,
旋涡
,
VOF模型
,
浇注过程
沈建国
,
于景坤
钢铁
以铁水脱硅渣和碳酸钾为原料合成钾肥,利用X射线衍射对钾肥试样的结晶性能进行了分析,并在水和柠檬酸溶液中分别测定了合成钾肥中钾元素的溶出率.考察了氧化钾加入量、加热温度、保温时间以及冷却方式对合成钾肥结晶性能和钾元素溶出率的影响.结果表明,利用铁水脱硅渣和碳酸钾为原料可以合成钾肥;合成钾肥中的含钾化合物以非结晶相的形式存在;合成钾肥中的钾在水溶液中的溶出率小于其在柠檬酸中的溶出率,也远远低于农用硫酸钾肥在水中的溶出率,合成钾肥具有明显的缓释效果;改变合成温度、保温时间以及冷却方式等,对合成试样的结晶性能以及试样中钾元素溶出率的影响很小.
关键词:
脱硅渣
,
结晶性能
,
溶出率
,
缓释性
于景坤
,
刘承军
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2002.04.002
研究了镁碳耐火材料中镁砂原料的种类和碳含量,渣剂的有无及碱度,炉内气氛以及是否加铝脱氧等因素对镁碳耐火材料表面MgO致密层形成的影响.结果表明:(1)在w(C)=10%～20%范围内,随着碳含量的降低,形成的MgO致密层越完整,且厚度增加;(2)Mg(g)氧化形成MgO致密层的氧是由熔渣通过熔融金属提供的,凡是影响熔渣和熔融金属中氧活度的因素,都会对MgO致密层的形成产生影响;(3)炉内气氛对MgO致密层的形成没有明显的影响;(4)与电熔镁砂相比,使用烧结镁砂为原料时,耐火材料表面更容易形成MgO致密层.
关键词:
镁碳耐火材料
,
MgO致密层
,
影响因素
,
耐火材料表面
袁磊
,
于景坤
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2008.06.011
以Si粉(w(Si)=99%)、Mo粉(w(Mo)=99%)和六方BN粉(w(BN)≥98%)为原料,Fe2O3(w(Fe)≥69.8%)为烧结助剂,高纯氮气(ψ(N2)=99.99%)为反应气体,采用反应烧结法于1 450 ℃氮气气氛下保温5 h原位合成了MoSi2-Si3N4-BN复合材料.研究了Mo粉加入量(W)为:0、5%、10%、15%、20%、30%时对材料的显气孔率、体积密度和抗折强度的影响,利用XRD研究了Mo粉不同加入量下复合材料的物相组成,并利用SEM对材料表面和断面形貌进行了观察,同时探讨了Mo5Si3的形成机理.结果表明:随着原料中Mo粉加入量的增加,所制备的复合材料显气孔率增大,体积密度和抗折强度减小.材料中含有α-Si3N4、β-Si3N4、BN、MoSi2和少量的Mo5Si3相.原位生成的MoSi2及少量的Mo5Si3均匀地分散在材料中,其晶粒尺寸为2～3 μm.随着原料中Mo粉加入量增加,Mo5Si3的生成量越来越多;当Mo粉加入量为30%时,Mo在材料中主要以Mo5Si3的形式存在.Mo5Si3的生成机理为MoSi2失去Si转化而成.
关键词:
二硅化钼
,
氮化硅
,
氮化硼
,
原位反应
,
反应烧结
,
MoSi2-Si3N4-BN复合材料
戴文斌
,
宫长伟
,
蔡建阳
,
于景坤
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2004.03.005
为了提高顶底复吹转炉用MgO-C质底吹供气元件的使用寿命,研究了沥青涂覆量和沥青涂覆镁砂颗粒添加量对MgO-C砖性能的影响.结果表明,添加沥青涂覆镁砂颗粒能明显改善MgO-C砖的抗热震性能,同时在保证合理的体积密度、显气孔率和强度的基础上,得出了能够提高供气元件抗热震性能的合理配比方案为:沥青涂覆量为3%,沥青涂覆镁砂和电熔镁砂的质量比为1:1.MgO-C砖抗热震性能提高的原因是由于高温下沥青涂覆镁砂中的沥青炭化而在镁砂颗粒周围形成缝隙,这些缝隙能吸收和消除较多的变形能量.
关键词:
MgO-C砖
,
底吹供气元件
,
抗热震性
,
沥青涂覆镁砂
