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铝硅凝胶粉对刚玉莫来石气幕挡墙性能和显微结构的影响

以临界粒径为1 mm的板状刚玉为骨料,以白刚玉为细粉,以ρ-氧化铝和硅微粉为结合剂,添加不同量的铝硅凝胶粉,浇注成型制备了中间包用刚玉莫来石质气幕挡墙,研究了铝硅凝胶粉对材料物理性能和孔径分布的影响.结果表明:随着铝硅凝胶粉的加入,试样致密度提高,强度增大;在热处理过程中,凝胶粉反应生成莫来石,体积膨胀,促进致密化,降低气孔孔径;加入较多时,使得试样过烧结.在本实验条件下,铝硅凝胶粉加入4％时,刚玉莫来石气幕挡墙性能较好.

关键词: 铝硅凝胶粉 , 刚玉莫来石 , 气幕挡墙 , 孔径分布 , 显微结构

硼化钙加入量对 Al2O3－SiC－C 铁沟浇注料性能的影响

张连进 , 王义龙 , 张宏进 , 杨强 , 姜乐 , 冯晨辉 , 涂军波

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.01.016

为改善 Al2 O3－SiC－C 铁沟浇注料的抗氧化性，以质量分数分别为60％的棕刚玉、24％的 SiC、7％的白刚玉粉＋α-Al2 O3微粉＋SiC 细粉、6％的硅粉＋硅灰和3％的 Secar71水泥制备了 Al2 O3－SiC－C 铁沟浇注料，并研究了硼化钙加入量（外加质量分数分别为0、0．5％、1．0％、1．5％和2．0％）对该浇注料性能的影响。结果表明：随着硼化钙加入量的增大，浇注料于1100和1500℃保温3 h 处理后的线变化率先减小后增大，体积密度先增大后减小，高温抗折强度先增大后减小，抗氧化性能先增强后降低，高温处理后产生的玻璃相较多；当硼化钙外加0．5％（w）时，能够获得最大的高温抗折强度。当硼化钙外加0．5％（w）时，浇注料能够获得较好的综合性能指标。

关键词: Al2 O3-SiC-C 铁沟浇注料 , 硼化钙 , 抗氧化性 , 高温抗折强度

硅溶胶结合Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的力学性能研究

魏军从 , 杨金萍 , 黄建坤 , 周如意 , 涂军波 , 王义龙

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.03.006

为了研究硅溶胶结合Al2O3-SiC-C材料的力学性能,以电熔棕刚玉和碳化硅为主要原料,硅溶胶为结合剂,制备了Al2O3-SiC-C铁沟浇注料,研究了其在110、300、500、700、900、1 100、1 300、1 450℃热处理后的常温物理性能和高温(1 400℃)抗折强度,并借助XRD、SEM等进行物相和显微结构分析.结果表明:随着热处理温度的升高,试样常温强度增加,烧后线变化率增大,体积密度先减小后增大,显气孔率先增大后减小,转折温度在700℃；高温抗折强度超过6 MPa.其原因在于:在中低温下,硅溶胶脱水形成—Si—O—Si—凝胶网络结构,保证了浇注料的中低温强度,700℃时因试样大量脱水而使得显气孔率最大,体积密度最小；在高温下,试样中因形成大量纤维状莫来石而为浇注料提供了较高的常温强度和高温强度.

关键词: 氧化铝-碳化硅-碳 , 铁沟浇注料 , 硅溶胶 , 常温强度 , 高温强度

镁橄榄石加入量对镁质浇注料性能的影响

魏军从 , 张连进 , 姜乐 , 宋利宽 , 王义龙 , 涂军波

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.04.012

为降低镁质浇注料的原料成本，用镁橄榄石骨料部分替换镁质浇注料中等粒度的镁砂骨料，研究了镁橄榄石加入量（加入质量分数分别为0、16％、32％）对不同温度（110、1000和1500℃）处理后浇注料性能的影响。结果表明：随着镁橄榄石加入量的增大，浇注料烘干后体积密度减小，显气孔率变小，强度增大；1000和1500℃热处理后，浇注料体积密度减小，显气孔率增大，强度增大，抗渣侵蚀性降低，抗渣渗透性以镁橄榄石加入量为16％（w）时最好。

关键词: 镁橄榄石 , 镁质浇注料 , 抗渣渗透性

硅微粉对ρ-Al2O3结合莫来石浇注料的影响

王义龙 , 王子军 , 马伟平 , 涂军波

硅酸盐通报

以各种粒度烧结莫来石做骨料,以棕刚玉细粉和氧化铝微粉为基质,以ρ-Al2O3微粉为结合剂,制备了莫来石浇注料,研究了不同硅微粉加入量对浇注料性能的影响,并借助XRD、SEM等对其物相和显微结构进行检测.结果表明:随着硅微粉量的增大,浇注料强度呈现先升高后降低的变化规律,高温抗折强度在硅微粉加入量为6％时达到极值.主要原因在于:硅微粉加入适量能形成液相促进烧结,并在基质中形成较多莫来石,提高了高温强度;硅微粉加入过多时,产生过烧结,在试样中产生大量液相并形成较多裂纹,又使得高温抗折强度降低.

关键词: 硅微粉 , ρ-Al2O3微粉 , 莫来石浇注料

结合剂对氧化铝-碳化硅-碳质铁沟浇注料力学性能和显微结构的影响

魏军从 , 黄建坤 , 王义龙 , 高春辉 , 涂军波

硅酸盐通报

分别以水泥、氧化镁-硅灰和硅溶胶三种结合剂制备了氧化铝-碳化硅-碳铁沟浇注料,借助相关测试标准和SEM、EDS、XRD等测试手段对比研究了三种浇注料的力学性能、显微结构和物相组成.研究结果表明:以水泥和硅溶胶结合的浇注料常温强度较大,以氧化镁-硅灰为结合剂的浇注料常温强度最小；硅溶胶为结合剂浇注料高温抗折强度最大,氧化镁-硅灰为结合剂最小.原因在于:尽管以水泥和硅溶胶为结合剂的浇注料在高温烧成时都生成莫来石,但以水泥结合试样中只是在基质中部分生成莫来石晶体,而以硅溶胶为结合剂试样由于硅溶胶分散性好,脱水后微粒活性更高,在试样中均匀生成了大量交错分布的莫来石晶体,且长径比更大,因此显著提高了高温抗折强度；以氧化镁-硅灰为结合剂的浇注料高温生成镁铝尖晶石、镁橄榄石和堇青石,由于镁铝尖晶石促进了碳化硅的氧化,使得结构疏松,强度降低.

关键词: 氧化铝-碳化硅-碳 , 铁沟浇注料 , 结合剂 , 力学性能 , 显微结构

镁砂颗粒加入量对高纯铝镁浇注料性能的影响

王义龙 , 王子军 , 马伟平 , 涂军波

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.06.015

为了降低刚玉－尖晶石浇注料的原料成本，以粒度8～5 mm的烧结镁砂等量取代刚玉浇注料中8～5 mm的板状刚玉，取代量（w）分别为0、10％、15％、20％、30％，经配料、混练、成型、干燥后，分别在1000和1500℃保温3 h热处理，检测干燥及热处理后试样的致密度、常温强度，热处理后试样的线变化率，干燥后试样的高温抗折强度和抗渣性能，并按最佳配方生产钢包座砖预制块进行了现场应用试验。结果表明：1）随着镁砂颗粒加入量的增加，烘干后试样的体积密度减小，显气孔率略有增大，强度变化不大且没有明显的规律；1000和1500℃保温3 h热处理后线变化率增大，体积密度减小，显气孔率增大，强度下降，高温抗折强度减小；抗渣侵蚀性和抗渣渗透性变差，但在镁砂颗粒加入量为10％（w）时并未明显下降。2）镁砂颗粒加入量为10％（w）的浇注料在工业应用试验中取得较满意的效果，并且每吨浇注料的原料成本下降约300元。

关键词: 刚玉浇注料 , 烧结镁砂 , 高纯铝镁浇注料 , 性能

TiO2加入量对MgO-TiO2熟料性能和显微结构的影响

李云红 , 魏军从 , 王义龙 , 刘治园 , 涂军波

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.011

以w(MgO) =96.14％的轻烧氧化镁和w(TiO2)＞99.0％的分析纯TiO2为原料,分别加入质量分数0、5％、10％、15％、20％的TiO2,混合均匀,压制成型为φ30 mm×5 mm的试样,分别在1 500和1 600℃保温3h烧结,制备得到MgO-TiO2熟料,并研究了熟料的体积密度、显气孔率、抗水化性能、物相组成和显微结构.结果表明:由于TiO2和MgO间的固溶和尖晶石反应,使得方镁石晶粒逐渐长大,反应过程中生成的Mg2TiO4分布在方镁石晶粒周围,降低了试样的显气孔率,提高了熟料的抗水化性能;TiO2添加量为5％(w)时熟料最致密,继续增加时,由于生成的Mg2TiO4体积膨胀,显气孔率有所增大;随着煅烧温度升高,熟料致密度提高,当温度为1 600℃时,能够获得抗水化性能良好的致密熟料.

关键词: MgO-TiO2熟料 , Mg2TiO4 , 物相组成 , 显微结构 , 抗水化

铝镁尖晶石对镁质浇注料性能的影响

刘治园 , 魏军从 , 王义龙 , 马伟平 , 李云红 , 涂军波

硅酸盐通报

针对镁质浇注料在使用过程中抗渣渗透能力差,易剥落等问题,本实验加入铝镁尖晶石对镁质浇注料进行改性研究.实验分为两部分:先将镁砂细粉、镁质添加剂和铝镁尖晶石细粉等机压成型,进行高温热处理,研究其物相组成和显微结构;然后以电熔镁砂为骨料,电熔镁砂细粉、氧化铝微粉、铝镁尖晶石细粉和镁质添加剂为基质,按骨料:细粉=75∶25进行配制,研究铝镁尖晶石加入量对镁质浇注料性能的影响.结果表明:在镁质材料中引入尖晶石,能促进结构致密化;加入9％的铝镁尖晶石的浇注料试样显气孔率低,线变化率小,体积密度大,强度大,抗渣性能最好,由于镁铝尖晶石生成时体积膨胀,使得材料结构致密化;同时能有效吸收渣中CaO及FeOx等成分,减少渣的渗透作用,从而提高了浇注料的抗渣性能.

关键词: 铝镁尖晶石 , 物理性能 , 抗渣性能