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刚玉类型对铝锆碳材料性能的影响

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2003.02.004

分别采用致密刚玉、白刚玉、板状刚玉为主要原料,制作铝锆碳试样,对其常温性能、高温抗折强度、耐磨性、抗渣侵蚀性、热震稳定性和显微结构进行了对比研究.结果发现:由致密刚玉配制的铝锆碳试样的综合性能与由板状刚玉配制的试样的基本相当,比由白刚玉配制的试样的略好.

关键词: 铝锆碳材料 , 滑板 , 刚玉 , 高温抗折强度 , 耐磨性 , 抗渣侵蚀性 , 热震稳定性 , 显微结构

复合添加氮化钛和铝粉对镁碳砖高温性能的影响

徐娜 , 李志坚 , 吴锋 , 李心慰 , 张玲 , 李志辉

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.05.002

首先研究了氮化钛(TiN)加入量(分别外加质量分数1％、2％和3％)对镁碳砖高温性能的影响,然后在确定其加入量的基础上研究了复合加入TiN和Al对镁碳砖高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等高温性能的影响,并分析了渣蚀后试样的化学组成及物相变化.结果表明:镁碳砖中外加TiN的质量分数以不超过2％为宜；TiN和Al复合加入到镁碳砖中,可使镁碳砖的高温抗折强度、防氧化效果和抗渣侵蚀性等高温性能均有很大提高,且以复合外加2％质量分数TiN和1％质量分数Al的镁碳砖试样综合高温性能最佳.

关键词: 复合添加剂 , 镁碳砖 , 高温抗折强度 , 抗氧化性 , 抗渣侵蚀性 , 氮化钛 , 铝粉

废Al2O3-SiC-C砖在铁沟浇注料中的回收利用

魏建修 , 何玉新 , 夏昌勇 , 樊海兵

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.02.013

为了开发废Al2 O3-SiC-C砖的回收利用，以废Al2 O3-SiC-C砖颗粒作为骨料取代高铝均化料，制备了一系列废Al2 O3-SiC-C砖不同掺入量（质量分数25％、40％和55％）的铁沟浇注料。从试验检测结果和现场使用效果两方面对废Al2 O3-SiC-C砖颗粒取代高铝均化料的可行性进行了对比分析，并从经济效益和社会效益两方面对废Al2 O3-SiC-C砖的回收利用进行了综合评估。结果表明：随着废Al2 O3-SiC-C砖掺入量的提高，浇注料的需水量逐渐增多，体积密度逐渐降低，烧后线变化率逐渐减小，强度略有降低但仍保持着较高水平，抗渣侵蚀性能未受明显影响；与原浇注料相比，掺入质量分数为40％的废Al2 O3-SiC-C砖颗粒的浇注料在中小型高炉出铁场支沟及渣沟上的使用效果差别较小，寿命降低不明显，而原材料成本可大幅降低；另外，由于对废Al2 O3-SiC-C砖进行了回收再利用，减少了大量固体废弃物堆砌造成的资源浪费与环境破坏，因此产生了显著的社会效益。

关键词: 铁沟浇注料 , 抗渣侵蚀性 , 废Al2O3-SiC-C砖 , 回收利用

加入脱硅ZrO2微粉对MgO-Cr2O3材料性能的影响

杨卫波 , 袁林 , 胡建辉 , 陈松林 , 徐琳琳 , 郭学亮 , 杨幼然

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.04.011

为了提高MgO-Cr2O3材料的性能,以质量分数为60％的电熔镁铬砂、27％的南非铬矿粉、13％的烧结镁砂为基础配比,外加脱硅ZrO2微粉(其质量分数分别为1.5％、2％、2.5％和3％)制备了MgO-Cr2O3材料.研究引入ZrO2对MgO-Cr2O3材料体积密度、显气孔率、耐压强度、高温抗折强度和抗RH精炼渣侵蚀性的影响.结果表明:1)引入ZrO2显著提高了MgO-Cr2O3材料的体积密度、常温耐压强度和高温抗折强度.2)ZrO2与熔渣中的CaO发生反应,生成高熔点的化合物CaZrO3,堵塞气孔,阻止熔渣进一步渗透,提高了MgO-Cr2O3材料的抗渣性；同时反应吸收CaO,使熔渣的碱度降低,黏度增大,这也有利于提高镁铬砖的抗渣侵蚀性.综合考虑MgO-Cr2O3材料的各项性能,脱硅ZrO2微粉的最佳外加量为2.5％(ω).

关键词: MgO-Cr2O3材料 , 脱硅ZrO2微粉 , 物理性能 , 抗渣侵蚀性

Al2O3-Si3N4-SiC复合材料的抗高炉渣和碱蒸气侵蚀性能

陈春霞 , 李勇 , 康华荣 , 夏文斌 , 岳月红

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.007

以棕刚玉、氮化硅和碳化硅为原料在空气气氛下制备试样.采用静态坩埚法测试试样的抗渣和抗碱侵蚀性能.采用XRD、 SEM和EDS等检测方法,研究了高炉渣和碱蒸气对试样的侵蚀机制.结果表明:(1)Al2O3-Si3N4-SiC复合材料的抗炉渣侵蚀性较好,抗碱侵蚀性较差.渣侵蚀主要是由于基质中的Al2O3与渣中的SiO2、CaO反应生成低熔点玻璃相,导致渣在试样内部渗透并反应;刚玉颗粒与渣中的MgO反应生成镁铝尖晶石,并伴随有体积膨胀,使其表层结构疏松.(2)碱蒸气侵蚀主要是K(g)在试样内扩散得比较深,并与基质中的Al2O3反应生成钾长石类矿物晶体;而刚玉颗粒与K(g)反应,导致刚玉颗粒内部产生大量裂缝,K(g)沿裂缝进入并与刚玉反应生成β-Al2O3,使刚玉颗粒表面剥落,露出新的表面与K(g)反应,最终导致刚玉颗粒的熔蚀.但复合材料中SiC质量分数大于10%时,能有效抵制K(g)的侵蚀.

关键词: Al2O3-Si3N4-SiC复合材料 , 氧化烧成 , 抗渣侵蚀性 , 抗碱侵蚀性

氮化硅铁对炮泥高温抗折强度及抗渣性的影响

陈俊红 , 王福明 , 孙加林 , 李志坚 , 亓华涛

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2006.06.012

以棕刚玉、碳化硅、沥青及焦炭为主要原料,研究了氮化硅铁加入量为0、4%、8%、12%、16%、20%、24%、28%时对炮泥高温抗折强度的影响及加入量为6%、12%、18%、24%时对炮泥抗高炉炉渣侵蚀的影响.结果表明:氮化硅铁加入量在24%以内时,不能提高炮泥800 ℃的高温抗折强度,而当氮化硅铁加入量≥12%时,对1000 ℃以上高温抗折强度的提高效果即已显现,尤其对1400 ℃的高温抗折强度的提高非常明显;氮化硅铁的加入对炮泥高温抗渣侵蚀性影响不大.

关键词: 氮化硅铁 , 炮泥 , 抗折强度 , 抗渣侵蚀性

不同煤熔渣对水煤浆加压气化炉用高铬砖的侵蚀

柯昌明 , 李有奇 , 赵继增 , 李楠 , 韩兵强

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.05.001

为研究不同煤熔渣对高铬砖的侵蚀机制，选取4种物理化学性能差异较大的典型气化炉用后煤熔渣，采用化学分析、XRD、SEM及EDS等研究了不同煤熔渣的性能及其对w（Cr2 O3）≥90％的高铬砖的侵蚀、渗透情况。结果表明：气化炉中煤熔渣主要由SiO2、CaO、Al2 O3、Fe2 O3、MgO组成，但不同煤熔渣的化学组成差异较大，矿物组成及熔融特性温度也不同；在相同条件下，高铬砖侵蚀的主要影响因素是温度和熔渣的化学组成，随温度升高，煤熔渣对高铬砖的侵蚀急速加剧；煤渣中的熔融指数较低时，煤熔渣对高铬砖的侵蚀渗透较为严重；煤熔渣中低熔点相向材料内部渗透、渣中SiO2等对材料中ZrO2等的反应溶解是造成高铬砖失效的直接原因；高铬砖表面形成镁铝铬铁复合尖晶石致密层可以有效降低高铬砖的侵蚀程度。

关键词: 水煤浆加压气化炉 , 煤熔渣 , 熔融指数 , 抗渣侵蚀性 , 尖晶石致密层

β-SiAlON基复相耐火材料的高温使用性能研究

王雪松 , 曹枫

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2007.01.008

研究了β-SiAlON-刚玉、β-SiAlON-SiC和β-SiAlON-刚玉-SiC三种复相耐火材料的主要高温使用性能,以及其中SiAlON相含量(w,下同)分别为25%、40%和55%时对其性能产生的影响.结果表明:β-SiAlON-SiC复相耐材的抗热震性、抗渣侵蚀性优于β-SiAlON-刚玉,在热震温差为1 100℃时,抗热震次数达到40次以上;β-SiAlON-刚玉复相材料的抗氧化性优于β-SiAlON-SiC,在1400℃氧化10 h后,各试样单位面积的质量增加量约为:β-SiAlON-刚玉29.07～29.79 mg·cm-2,β-SiAlON-SiC 35.56～36.40 mg·cm-2,β-SiAlON-刚玉-SiC 33.0 mg·cm-2.随着β-SiAlON含量的增加,β-SiAlON-刚玉的抗热震性和抗渣侵蚀性增强,抗氧化性减弱;而β-SiAlON-SiC的抗热震性减弱,抗渣侵蚀性和抗氧化性增强.

关键词: β-SiAlON基复相耐火材料 , 抗热震性 , 抗渣侵蚀性 , 抗氧化性

炭素原料对Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响

樊海兵 , 魏建修 , 夏昌勇

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.06.013

以棕刚玉、碳化硅、铝酸盐水泥及超微粉等为原料制备了棕刚玉基Al2O3-SiC-C铁沟浇注料,研究了球状沥青加入量对其性能的影响,并确定了球状沥青的最佳加入量;在此基础上,进一步研究了鳞片石墨外加量对该浇注料性能的影响.结果表明:随着球状沥青加入量的增加,浇注料的需水量增加,体积密度减小,显气孔率升高,强度降低,抗渣侵蚀性先提高后降低;当球状沥青加入质量分数为3％时,浇注料需水量增加的幅度与强度降低的幅度并不明显,且抗渣侵蚀性最好;在球状沥青加入质量分数为3％的前提下,外加质量分数0.5％的鳞片石墨可使该浇注料的强度略有增加,抗渣侵蚀性进一步提高,但鳞片石墨质量分数超过0.5％后,反而使浇注料的需水量增大,显气孔率升高,强度降低,抗渣侵蚀性变差.现场使用效果表明,以3％质量分数的球状沥青配合0.5％质量分数的鳞片石墨作为炭素原料制备的棕刚玉基Al2O3-SiC-C铁沟浇注料,具有施工性好,易烘烤,性能优良,质量可靠的优点,在大型高炉出铁场上使用,其一次通铁量可达到19.8万t.

关键词: 铁沟浇注料 , 抗渣侵蚀性 , 球状沥青 , 鳞片石墨