氧化铁对稳定镁白云石材料性能的影响

为了改善镁白云石材料的性能,以白云石、高硅菱镁矿、硅石、氧化铁粉为主要原料,采用二步煅烧和消化工艺合成氧化铁含量分别0、0.5%、1.0%、1.5%(质量分数,下同)的4个系列的稳定镁白云石砂,再以此为主要原料制备相应4个系列的镁白云石制品。探究了氧化铁含量对试样物理性能、抗水化性、挂窑皮性能的影响,并分析了试样物相组成和显微结构。结果表明:随着氧化铁含量的增加,试样的常温抗折强度和常温耐压强度增大,高温抗折强度和试样黏结强度降低,试样的热震残余强度保持率先升高后降低。当氧化铁含量增加至1.5%时,试样的水化增重率降低至0.12%,抗水化性提高。由XRD谱图分析得出,试样的主晶相为方镁石、硅酸二钙和硅酸三钙,并且随着氧化铁含量的增加,C_(2)S和C_(3)S的衍射峰变强,峰形尖锐,说明氧化铁可以促进C_(2)S和C_(3)S的晶体发育,提高试样的致密度。

Al粉、Si粉复合低碳稳定镁钙材料的抗氧化性

为提高耐火材料资源的综合利用率,以自制的稳定镁白云石合成料、电熔镁砂、Al粉、Si粉和鳞片石墨为原料,制备了Al粉、Si粉复合低碳稳定镁钙试样,研究了Al粉和Si粉复合低碳稳定镁钙材料的抗氧化性能,并探究了材料的抗氧化性能与物相组成和显微结构之间的关系。结果表明:1)加入金属Al粉和Si粉的抗氧化机制表现为明显的保护性氧化。2)1000和1500℃各氧化3 h后,未加入Al粉、Si粉的试样完全氧化。含Al粉、Si粉的试样氧化层厚度减小,抗氧化性提高。加入Al粉可有效地提高材料的抗氧化性,Al粉的最适宜加入量为4%(w),仅加入Si粉的试样氧化层厚度变化不明显。综合分析,最优配比为Al粉与Si粉均加入4%(w)。3)Al粉、Si粉氧化后分别生成的Al_(2)O_(3)和SiO_(2),与材料中的方镁石和硅酸钙反应生成镁铝尖晶石、镁硅钙石(镁蔷薇辉石)和钙镁橄榄石等物相,使材料的内部结构更加致密,提高了材料的抗氧化性能。

窑炉烟气中NO_(2)吸附材料性能研究

为实现间歇式窑炉烟气中氮氧化物(NO_(x))通过干法吸附达标排放,以石灰石和石英为原料制备了钙硅质无机吸附剂;以均苯三甲酸(H_(3)BTC)和三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)为原料,采用溶剂热法合成并分别在120、200℃真空中干燥纯化得到1^(#)Cu-BTC和3^(#)Cu-BTC试样,采用水热法合成并在空气中干燥纯化得到2^(#)Cu-BTC试样(金属有机骨架MOFs材料1,3,5-均苯三羧酸铜)。然后对两类材料进行了NO_(2)吸附测试,通过N_(2)物理吸附-脱附、SEM、XRD和热重分析探究了吸附材料的比表面积和孔体积大小、NO_(2)的吸附性能、物相组成、显微结构和热稳定性。结果表明:1)Cu-BTC试样比钙硅质吸附剂吸附容量大,其中溶剂热法合成、在200℃真空中干燥纯化得到的3^(#)Cu-BTC试样比表面积和孔体积最大,对NO_(2)的吸附容量也最大,钙硅质材料的吸附容量较小。2)钙硅质吸附剂的热稳定性优于Cu-BTC试样的,整个过程的质量总损失低于Cu-BTC试样的。2^(#)Cu-BTC试样的热稳定性优于其他两种Cu-BTC试样的,Cu-BTC试样至少在150℃以上金属Cu的活性位点才可以暴露出来。