周宝余
,
李志坚
,
吴锋
,
金一鸣
,
徐娜
耐火材料
doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.015
为了提高菱镁矿资源的有效利用率,将块度小于20 mm的废弃菱镁矿碎矿分别破碎成粒度5～3、3～1和≤1 mm的颗粒和≤0.088 mm的细粉,分别与5％(w)的轻烧镁粉(≤0.088mm)和4％(w,外加)的结合剂混合,经压球、高温(1 800℃)煅烧等工序制成烧结镁砂,通过研究菱镁矿碎矿粒度配比、结合剂种类(分别为MgCl2溶液、纸浆废液和水)和成型压力(分别为45、135、225、250和300 MPa)对煅烧或烘干后试样致密度的影响.结果表明:将菱镁矿碎矿破碎成≤0.088 mm的细粉,与轻烧镁粉按95∶5的质量比配料,采用MgCl2溶液与纸浆废液按3∶1质量比混合的复合结合剂,按250 MPa成型压力压球后,在1 800℃保温5h煅烧制备的烧结镁砂,理化指标达到了国标中MS96牌号烧结镁砂的要求.
关键词:
菱镁矿碎矿
,
压球
,
煅烧
,
烧结镁砂
周宝余
,
李志坚
,
吴锋
,
曲殿利
,
徐娜
,
李林山
材料热处理学报
采用高温电炉对块状菱镁矿进行煅烧,研究了块状菱镁矿烧结初期(1000 ～ 1300℃)方镁石颗粒致密化行为.结果表明:在烧结初期,方镁石颗粒致密化过程主要分为4个阶段:阶段一、颗粒表面正负离子极化,引力增加,颗粒间距减小;阶段二、颗粒间点接触,形成团聚;阶段三、颗粒间面接触,导致间隙减小;阶段四、形成烧结颈,团聚致密化程度增加.母盐假相颗粒对烧结致密化行为有重要影响,当温度在1150～1200℃区间时,假相颗粒的体积收缩,导致其比表面积和颗粒配位数降低,烧结致密化受到阻碍,出现缓滞现象,这与粉状菱镁矿烧结有显著区别.在匀速升温烧结过程中,不同的温度区间,烧结激活能不同,温度为1000～1110℃时,Q=412.368 kJ/mol;温度为1110 ～1230℃时,Q=473.990 kJ/mol;温度为1230～1300℃时,Q=385.266 kJ/mol.块状菱镁矿烧结初期,随着温度的升高,方镁石颗粒烧结致密化速率先增加后减小.
关键词:
块状菱镁矿
,
烧结初期
,
方镁石颗粒
,
致密化
栾旭
,
周宝余
,
李志坚
,
吴锋
,
曲殿利
,
李林山
人工晶体学报
采用高温电炉对块状菱镁矿进行煅烧,研究了块状菱镁矿烧结末期(1600～ 1800℃)方镁石晶粒长大和致密化行为.结果表明:在烧结末期,随着温度升高,晶界快速移动,气孔“汇聚-排除”的速率和晶界向曲率中心的移动的速率增加,致使颗粒致密化迅速,方镁石晶粒长大明显.温度在1600～1700℃期间,晶界扩散是控制烧结致密化的主导机制,晶粒生长活化能为1.382×103 kJ·mol-1,晶粒以结晶长大方式为主;温度在1700 ～ 1800℃期间,体积扩散是控制烧结致密化的主导机制,晶粒生长活化能为1.164×103 kJ·mol-1,晶粒以聚晶长大方式为主.随温度的升高,晶粒长大活化能逐渐减小,晶粒长大速率增加.
关键词:
块状菱镁矿
,
烧结末期
,
晶粒长大
,
致密化
周宝余
,
李志坚
,
吴锋
,
曲殿利
,
徐娜
,
李林山
人工晶体学报
采用TG法对块度为20 mm、30 mm 、40 mm和50 mm的立方体状菱镁矿的热分解进行了研究.结果表明:在相同转化率条件下,块状菱镁矿的分解活化能随块度增加而增大,块度(L =20 ～50 mm)与活化能的关系为:E=4.795×L+34.070(kJ·mol-).块状菱镁矿在不同的分解阶段,受不同的机理函数控制:分解前期,Anti-Jander方程控制的n=2的3D模型为最概然机理函数,动力学方程为:dα/dT=6.111×1010 ×β-1 exp[(4.098-0.577 × L)×T-1](1+α)2/3[(1+α)1/3-1]-1;分解中期,Avrami-Erofeev方程控制的n=3(Code:AE3)的随机成核和随后长大模型为最概然机理函数,动力学方程为:dα/dT=1.422×109×β-exp[(4.098-0.577×L)×T-1](1-α)[-ln(1-α)]-2;分解后期,Avrami-Erofeev方程控制的n=3/2的随机成核和随后长大模型为最概然机理函数,动力学方程为:dα/dT =2.477×109 ×β-1exp[(4.098-0.577L)×T-1](1-α)[-ln(1-α)]-2.本项研究为制定块状菱镁矿生产MgO工艺提供了理论依据.
关键词:
菱镁矿
,
热分解
,
机理函数
,
动力学方程
