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不同Al2O3含量的镁铝尖晶石抗钢包渣侵蚀性研究

张艳奎 , 韩兵强 , 邱文冬 , 贺恒星 , 龚柳百 , 鄢文 , 李楠

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.02.003

分别以四种不同Al2O3含量的镁铝尖晶石粉S67、S70、S78、S90为原料,纸浆废液为结合剂,混匀后压制成型,经烘干和1 600 ℃ 3 h热处理后,进行1 600℃保温3h的抗钢包渣侵蚀试验,并对侵蚀后的四种尖晶石试样进行显微结构分析,以比较其抗钢包渣侵蚀性能的差异.结果表明:随着尖晶石原料中Al2O3含量的增加,抗渣侵蚀性能逐渐减弱,抗渣渗透性逐渐增强,但Al2O3质量分数增加到约90％(即S90)时其抗渗透反而有所减弱.SEM分析显示:在尖晶石受渣侵蚀过程中生成的MgO-FeOx固溶体和(Mg,Mn,Fe)(Fe,Al)2O4复合尖晶石,能起到抑制渣侵蚀和渗透的作用；而渗透层中游离的Al2O3与渣中CaO反应生成高熔点的CA6和CA2相,并以网络结构贯穿于尖晶石中间,有利于阻止渣的进一步渗透.综合考虑抗侵蚀性能和渗透性能认为,尖晶石原料S78抵抗钢包渣侵蚀能力较强.

关键词: 镁铝尖晶石 , 渣侵蚀 , 渣渗透 , 显微结构

均质矾土骨料对 Al2O3－SiC－C 铁沟浇注料性能的影响

罗琼 , 陈庆洁 , 鄢文 , 李楠 , 洪远远 , 陈玉龙

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

1600 ℃烧结合成高铝矾土均化料的性能研究

陈庆洁 , 罗琼 , 李友胜 , 鄢文 , 杨亚东 , 李楠

硅酸盐通报

本文研究了四种济源均化铝矾土熟料(82#、86#、88#和90#)的体积密度、显气孔率、化学组成、物相组成、显微结构和荷重软化温度.结果表明:(1)四种铝矾土熟料非常致密,最大显气孔率为1.3％;82#、86#和88#铝矾土熟料的体积密度接近;(2)四种铝矾土熟料的晶相均为刚玉和钛酸铝;从82#到90#铝矾土熟料,Al203含量逐渐增加,玻璃相含量逐渐减少,且玻璃相中SiO2含量逐渐减少,致使玻璃相粘度逐渐降低.(3)82#、86#和88#铝矾土熟料的荷重软化温度(T0.6)分别为1465℃、1529℃和1594℃.

关键词: 铝矾土熟料 , 组成 , 显微结构 , 体积密度 , 荷重软化温度

熔渣对铝-镁系耐火材料侵蚀的研究进展

鄢文 , 李楠

材料导报

铝-镁系耐火材料是钢包村用主要材料,损坏的主要机理是熔渣的侵蚀与渗透.综合分析了近年来熔渣对铝-镁系耐火材料侵蚀的研究成果,主要包括不同成分的熔渣对刚玉、方镁石、尖晶石以及由它们组成的耐火材料的侵蚀,并对今后钢包用耐火材料的发展提出了看法.

关键词: 刚玉 , 方镁石 , 尖晶石 , 耐火材料 , 熔渣 , 侵蚀

添加炭黑和碳纳米管对酚醛树脂热解炭的结构及抗氧化性的影响

梁峰 , 李楠 , 李轩科 , 鄢文

新型炭材料 doi:10.1016/S1872-5805(12)60018-3

关键词:

硅线石含量对轻质莫来石-刚玉耐火材料的显微结构与性能的影响

高光斌 , 鄢文 , 李楠 , 张振燕

硅酸盐通报

以多孔球形莫来石为骨料,板状刚玉细粉、硅线石和粘土为基质,经1400 ℃、1500 ℃和1600 ℃保温3 h烧成,制备了四组轻质莫来石-刚玉耐火材料.采用X-射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对试样的物相组成和显微结构进行表征,研究了烧成温度及硅线石含量(4%、6%、8%和10%)对试样常温物理性能和显微结构的影响.结果表明:(1)当硅线石含量不变时,随着烧成温度的升高,试样的显气孔率逐渐减小,体积密度逐渐增大,线收缩率逐渐增加,常温耐压强度先降低后升高;(2)当硅线石的含量从4%增加到8%时,经1400 ℃烧后,试样的显气孔率和体积密度变化不大,当硅线石含量超过8%时耐压强度显著下降;经1600 ℃烧后,随硅线石含量的增加,试样的体积密度减小,强度降低,线收缩率也由2.5%减小到1.5%;(3)当硅线石含量为6%、烧成温度为1400 ℃时,试样的线收缩率为0.86%,耐压强度为36.1 MPa,热导率为0.249 W/(m·K)(300 ℃),试样基质中气孔的d50为46.7 μm.

关键词: 多孔球形莫来石骨料 , 轻质莫来石-刚玉耐火材料 , 硅线石含量 , 显微结构 , 性能

轻烧MA90尖晶石加入量对刚玉-尖晶石浇注料显微结构和性能的影响

陈庆洁 , 鄢文 , 李楠 , 林小丽 , 王洛 , 王月月

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201606017

通过固定尖晶石总含量(质量分数23．5％),改变轻烧和死烧MA90尖晶石质量比制备了不同轻烧尖晶石含量的刚玉-尖晶石浇注料,在1600℃下进行了钢包渣侵蚀试验,研究了轻烧尖晶石含量对该浇注料显微结构和抗渣性能的影响.结果表明：随着轻烧尖晶石质量分数从0增加到23．5％,浇注料的线收缩率增大、显气孔率和体积密度基本不变、强度降低；侵蚀后基体中出现裂纹,且轻烧尖晶石含量较高的裂纹较多；随着轻烧尖晶石含量的增加,浇注料的抗渣侵蚀性逐渐降低,抗渣渗透性逐渐增强；当轻烧尖晶石质量分数为17．6％时,其综合性能最好,显气孔率为15．7％,抗折和耐压强度分别为26．9,107．8 MPa,侵蚀指数和渗透指数分别为0．32和0．91.

关键词: 轻烧尖晶石 , 刚玉-尖晶石浇注料 , 性能 , 显微结构 , 抗渣性

不同尖晶石含量多孔方镁石-尖晶石陶瓷的抗水泥熟料侵蚀性能

林小丽 , 鄢文 , 陈庆洁 , 马三宝 , 李楠

机械工程材料 doi:10.11973/jxgccl201608014

将显气孔率相近(25％~29％)、不同尖晶石含量(0,25％,50％,75％,100％,质量分数)的多孔方镁石-尖晶石陶瓷与水泥熟料在1600℃下进行反应,研究了不同尖晶石含量下该陶瓷的显微结构与抗水泥熟料侵蚀性能。结果表明：在1600℃下与水泥熟料反应时,该陶瓷中方镁石相向水泥熟料中溶解的速率很慢,而尖晶石相的则很快；随着尖晶石含量的增加,该陶瓷与水泥熟料反应时两者界面处的液相量增多,使其被水泥熟料侵蚀的程度增大,但同时液相黏度的增大阻止了水泥熟料的进一步渗透、减少了两者的接触面积,降低了其侵蚀指数。

关键词: 多孔方镁石-尖晶石陶瓷 , 尖晶石含量 , 水泥熟料 , 侵蚀性能

硫对铝酸盐水泥物相组成和浇注料性能的影响

张业范 , 李楠 , 陈庆洁 , 鄢文

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.01.014

为了研究煤中的硫含量对铝酸盐水泥的物相组成和浇注料性能的影响，选取以不同硫含量的煤为燃料煅烧的两种不同硫含量的 CA－50铝酸盐水泥为研究对象，分析了煤中硫含量的增加对水泥熟料物相组成的影响，并用碳硫仪、XRD、SEM和 EDS 分析了原料和熟料中硫的含量和存在形式，比较了两种铝酸盐水泥结合浇注料的性能。结果表明：煤中硫含量的增加导致水泥中硫铝酸钙含量的增加，进而影响浇注料中水泥的水化过程，推迟了水化产物产生大量沉淀的时间，降低了最高放热温度，提高了24 h 养护后的耐压强度。

关键词: 铝酸盐水泥 , 二氧化硫 , 硫铝酸钙 , 煤

镁砂细粉加入量对轻骨料刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

鄢文 , 李楠 , 韩兵强

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.02.007

以轻质刚玉-尖晶石陶瓷颗粒为骨料,以白刚玉细粉、90尖晶石细粉、镁砂细粉、α-Al2O3微粉、SiO2微粉为基质料,在固定镁砂细粉和白刚玉细粉的总质量分数为17.5%的情况下,改变镁砂细粉的质量分数(分别为0、3.5%、6.5%、9.5%和12.5%),制备成5种轻骨料刚玉-尖晶石浇注料试样,经110、1 100和1 600 ℃热处理后,检测试样的常温物理性能,并分析试样的相组成和显微结构.结果表明:1)随着镁砂细粉加入量的增加,不同温度热处理后试样的显气孔率和体积密度的变化均不大;110 ℃热处理后试样的强度有增大的趋势,而1 100和1 600 ℃热处理后试样的强度则有减小的趋势;1 100 ℃烧后试样的线膨胀率有增大的趋势,而1 600 ℃烧后线膨胀率显著增大;试样基质的显微结构变疏松,平均孔径和孔隙率增大.2)当镁砂细粉加入量(w)为3.5%和6.5%时,试样的抗渣渗透性相对较强,而抗渣侵蚀性相对较差;当镁砂细粉加入量(w)增加到9.5%和12.5%时,试样的抗渣侵蚀性显著提高,而抗渣渗透性显著下降.

关键词: 镁砂细粉 , 轻质骨料 , 刚玉-尖晶石浇注料