测试条件对水流量平板法测试的热导率的影响

利用水流量平板法测试的热导率的公式确定了影响测试结果的试验参数,通过试验验证了中心量热器单位时间水流量和试样冷热面温差对热导率的影响。试验表明:在测试温度下试样的热导率随中心量热器单位时间水流量的增加而增大,但当中心量热器单位时间水流量超过一定值后,热导率增大趋势变缓;确定水流量平板法测试的热导率与试样冷热面温差有关,可通过热导率与Δt/ΔT的拟合曲线计算曲线范围内或曲线外推温度下的热导率。

不同种类铝镁尖晶石细粉对刚玉尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉颗粒和电熔尖晶石颗粒为骨料,以板状刚玉细粉、烧结或电熔尖晶石细粉、活性α-Al_(2)O_(3)微粉为基质,高纯铝酸钙水泥为结合剂,振动浇注成型,经1550℃高温烧成后制备刚玉尖晶石试样。研究了不同厂家烧结尖晶石细粉和电熔尖晶石细粉的化学成分、物相组成和粒度分布对刚玉尖晶石浇注料显微结构、烧后永久线变化率、显气孔率、体积密度、常温抗折强度、高温抗折强度和常温耐压强度的影响。

AOD炉用镁钙砖废品与缺陷对其使用性能的影响

论述了AOD炉用镁钙砖的工作条件,重点阐述了镁钙砖在制备过程中出现的重皮、冷裂、偏析、杂质等缺陷对其使用性能的影响,分析了镁钙砖废品和缺陷成因,并采取了改进措施。改进后的镁钙砖,其各项使用性能得到了改善,在AOD炉上使用达到了良好的效果。

镁钙耐火材料对钢水的净化作用

研究了不同CaO含量的镁钙耐火材料与AR0 16钢水之间的作用。利用岩相、真空直读光谱分析仪、扫描电镜能谱等手段对镁钙耐火材料与钢水作用前后钢水和耐火材料的成分变化以及耐火材料的显微结构变化进行了研究。研究结果表明 :镁钙耐火材料在 16 0 0℃下与AR0 16钢发生作用后生成了新相 ;CaO含量大于 30 %的镁钙耐火材料与钢水作用 6 0min时脱S效果最佳 ;在本实验条件下 ,作用 30min可使钢中Al降到较低 ;增加镁钙耐火材料中的CaO含量可进一步降低钢中S和Al。

高岭土精细化处理

研究了天然高岭土的精细化处理．等离子体光谱分析、白度分析、粒度分析表明，高岭土的理化性能已得到明显改善，适合工业应用．

钛酸铝-莫来石复合材料热稳定性的研究

通过引入氧化铁和两相复合的方法对钛酸铝 -莫来石复合材料的热稳定性进行了研究。结果表明 :当烧成温度在 15 0 0～ 16 0 0℃时 ,烧成温度的升高对复合材料的热稳定性有利。氧化铁可与钛酸铝晶体形成连续固溶体 ,改变钛酸铝的晶格常数 ,降低钛酸铝晶体的畸变程度 ,促进烧结 ,提高热稳定性。仅加入莫来石时 ,其对钛酸铝热分解的抑制效果不佳 ;如果同时引入氧化铁作为添加剂 ,莫来石对钛酸铝的热分解有较好的抑制作用。

六方氮化硼复合氧化铝耐火材料的性能研究

以粒度为3～1和≤1 mm的板状刚玉为骨料，板状刚玉细粉、α-Al2 O3微粉和Si粉为细粉，分别添加质量分数为3％的六方氮化硼、3％和10％的鳞片石墨制备了Al2 O3－BN和低碳、高碳Al2 O3－C三种试样，并对比了其常温物理性能、高温强度、抗氧化性、抗热震性和抗渣侵蚀性。结果表明：1）Al2 O3－BN耐火材料的常温、高温物理性能与低碳铝碳材料相差不大，并优于传统高碳铝碳材料；2）Al2 O3－BN 耐火材料具有比碳复合耐火材料更好的抗热震性和抗氧化性，抗渣性与低碳铝碳材料的相当；3）考虑到材料的整体性能，六方氮化硼可以替代石墨作为原料，用于制备综合性能优异的氧化铝质复合耐火材料。

新一代β-Sialon复合MgAlON耐火材料抗渣及抗钢水性能

通过对β Sialon复合MgAlON材料的抗渣及抗钢水侵蚀性能的研究发现 ,该材料抗渣侵蚀性能较好 ,侵蚀机理为 β Sialon与MgAlON溶解于渣中并析出针状Sialon和近化学计量的镁铝尖晶石 ,同时渣向材料内部渗透。需要说明的是MgA lON在渣中的溶解低于β Sialon的溶解 ;钢水对试样的侵蚀程度较低。分析表明侵蚀过程主要是基质中β Sialon溶解 ,颗粒基本未变化 ,侵蚀后形成了薄薄的主要由尖晶石和Sialon及刚玉构成的反应层。

人工神经网络及其在耐火材料研究中的应用

介绍了人工神经网络的发展、特点、模型及其在材料研究中的应用现状；并以反应烧结原位ZrO2-SiC（p）材料中SiC生成量的拟合预报为例，讨论了其在耐火材料研究中的应用。

MgAlON结合耐火材料的氧化动力学研究

借助于微量热天平 ,通过非等温氧化实验和在不同温度下进行等温氧化实验 ,研究了MgA lON结合耐火材料的氧化行为和氧化动力学。研究结果表明 ,MgAlON结合刚玉耐火材料比MgAlON结合尖晶石耐火材料易于氧化。MgAlON结合尖晶石耐火材料的氧化规律为化学反应速度控制阶段 -混合控速阶段 -扩散速度控制阶段。而MgAlON结合刚玉耐火材料试样的氧化规律为化学反应速控-扩散速控。

含ZrO_2添加剂对方镁石-尖晶石耐火材料抗渣性能的影响

采用电熔镁砂、电熔镁铝尖晶石为主要原料，用坩埚法研究了三种含ＺｒＯ２ 添加剂对方镁石－ 尖晶石耐火材料抗渣性能的影响。结果表明：引入的ＺｒＯ２ 能有效吸收渣中的ＣａＯ，形成高熔点的ＣａＺｒＯ３ 固相堵塞在气孔中，阻止了炉渣的进一步渗透，又有效地降低了ＣａＯ 对尖晶石的分解作用及ＣａＯ、ＳｉＯ２ 等对主晶相方镁石的侵蚀作用；同时，ＺｒＯ２ 的引入能促进烧结，提高高温固相直接结合率，对提高抗渣性也有着十分重要的意义。

微粉对矾土基超低水泥浇注料性能的影响

以高铝矾土熟料为主原料 ,加入 2 %的铝酸钙水泥及总量为 6 %的Al2 O3 微粉和SiO2 微粉 ,配制了矾土基超低水泥浇注料 ,研究了微粉对浇注料的烧结性能、力学性能及热震稳定性的影响。结果表明 :(1 )SiO2 微粉对浇注料的促烧结作用优于Al2 O3 微粉。这是因为与Al2 O3 微粉相比 ,由气相沉积生成的SiO2微粉的粒度小 ,比表面积大 ,活性较高。 (2 )随着SiO2微粉加入量的增加 ,在 1 1 0 0℃和 1 4 0 0℃处理后的常温强度以及在 1 30 0℃和 1 4 0 0℃下的高温抗折强度和抗热震性明显提高。这是由于引入的SiO2 微粉在高温下与Al2 O3 反应生成的针状莫来石穿插进入刚玉骨架 。

刚玉-莫来石-锌铝尖晶石复相材料合成的热力学研究

热力学计算表明 ,在Al2 O3-SiO2 -ZnO三元系中 ,硅酸锌 (Zn2 SiO4 )和锌铝尖晶石 (ZnAl2 O4 )的吉布斯生成自由能在温度为 16 0 0K以下为负值 ,莫来石 (3Al2 O3·2SiO2 )的吉布斯生成自由能则在温度为 70 0K以上时为负值 ;在系统中Al2 O3富存的条件下 ,Al2 O3可与Zn2 SiO4 反应生成锌铝尖晶石。X射线衍射 (XRD)分析及扫描电子显微镜 (SEM)观察证实 ,通过一定的组成控制和工艺条件 ,能够合成出不含硅酸锌相的刚玉 -莫来石 -锌铝尖晶石复相材料。

组成对镁质弥散型透气砖高温抗折强度和透气度的影响

通过四因素三水平正交试验,研究了≤0.2 mm电熔镁砂加入质量分数(0、3%、6%),≤0.044 mmα-Al2O3细粉加入质量分数(5%、8%、10%),≤0.044 mm电熔镁砂细粉加入质量分数(2%、4%、6%),≤0.044 mm Cr2O3细粉加入质量分数(0、1%、2%)对镁质弥散型透气砖高温抗折强度和透气度的影响。结果表明:4种材料对镁质透气砖高温抗折强度影响的大小顺序是:电熔镁砂(≤0.2 mm)>Cr2O3细粉>电熔镁砂细粉(≤0.044 mm)>α-Al2O3细粉;对镁质透气砖透气度影响的大小顺序是:电熔镁砂细粉(≤0.044 mm)>α-Al2O3细粉>电熔镁砂(≤0.2 mm)>Cr2O3细粉。综合考虑认为,不添加≤0.2 mm电熔镁砂,加入≤0.044 mm的α-Al2O3细粉、电熔镁砂细粉和Cr2O3细粉的质量分数分别为8%、4%和1%的方案最佳。

高炉主铁沟修复用半干法喷涂料的研制与应用实践

通过调整粘结剂种类及加入量研制了一种优异的主铁沟半干法喷涂料,将其在某铁厂3 200 m^(3)高炉进行工业应用实践。结果表明:研制的半干法喷涂料黏附性、物理性能及抗渣侵蚀性能均可满足现场要求,可以提高主铁沟通铁量,有效降低耐材单耗。

不锈钢炼钢用耐火材料的优化实践

通过提高AOD炉用镁钙砖、钢包精炼引流剂、中间包镁质材料及塞棒、板坯保护渣等材料的品质,提高了不锈钢炼钢用耐火材料的使用寿命,预防和减少了生产事故的发生。

Al_(2)O_(3)含量与晶型对赛隆结合SiC基浇注料性能的影响

在超低水泥结合碳化硅基浇注料中加入不同含量和晶型的Al_(2)O_(3),经振动浇注成型,在高纯流动氮气中经1420℃氮化得到赛隆结合SiC耐火材料,检测了氮化后试样的常规物理性能,重点研究了Al_(2)O_(3)含量与晶型对试样高温抗折强度(1200℃、1400℃)、抗热震性的影响,并利用XRD和SEM对物相和显微结构进行了分析。结果表明:结合相与Si在高温下在氮气中发生原位反应生成了呈网络状的交织分布的赛隆,增强了SiC颗粒和基质之间的结合,使碳化硅浇注料试样高温性能得到提高;当刚玉含量为3%时,试样高温抗折强度(1200℃、1400℃)分别为64.3 MPa和13.7 MPa;随着刚玉含量的增加,赛隆相开始增多,但高温抗折强度变化不大;当Al_(2)O_(3)微粉含量为3%时,赛隆相含量增加至15%,高于刚玉含量为12%的试样,高温抗折强度(1200℃、1400℃)分别为64.3 MPa和15.2 MPa;试样抗热震性能整体优于加入刚玉的试样。

镁铝尖晶石粉加入量对MgO-MA质材料性能的影响

为了降低炭素焙烧炉火道墙用耐火材料的热膨胀率,从而降低炭素焙烧炉的热耗,以重烧镁砂和电熔镁砂为骨料,电熔镁砂粉和烧结镁铝尖晶石(MA)粉为基质,分别于1 500、1 550、1 600℃保温3 h热处理后制备了MA加入质量分数分别为5%、10%、15%、20%的MgO-MA质材料,并重点研究了MA粉加入量对1 500℃烧后试样致密度、热膨胀性能和显微结构的影响。结果表明:MA细粉的引入降低了MgO-MA质材料的致密度,但也降低了其热膨胀率,有利于改善材料的热膨胀性能。结合体积密度与常温耐压强度来看,MgO-MA质材料基质中MA粉的加入量不宜超过5%(w)。

钛铁渣加入量对钛基铝酸盐水泥性能的影响

为了研究冶金固废钛铁渣制备钛基铝酸盐水泥的可行性,试验以钛铁渣和氧化钙为原料,以0.7、0.8和0.9这3个铝酸盐碱度系数确定3组不同水泥生料的配比,通过电炉1350℃保温30 min烧成制备了相应的钛基铝酸盐水泥试样,并对试样的微观结构、物相组成、凝结时间和结合强度进行了检测分析。结果表明,随着钛铁渣加入比例的降低,配料中Al_(2)O_(3)含量逐渐减少,CaO含量逐渐增加,合成的钛基铝酸盐水泥的CA相逐渐增加,CA_(2)相逐渐减少,相应地凝结时间逐渐缩短,1天与3天的抗折强度及耐压强度逐渐提高。

微观结构对耐火材料断裂韧性的影响

对一系列耐火材料进行试验,并使用多种技术手段对其微观结构进行了分析,以阐明微观结构对其断裂韧性的影响。在所研究的微观结构范围内,利用所得结果对韧性进行表征,建立韧性-微观结构和织构之间的关系。