镁质弥散型透气砖高温抗折强度的研究

本文采用四因素三水平正交设计表,研究了不同加入量电熔镁砂(0.2～0 mm)(质量百分含量,下同)(0%、3%、6%)、α-Al2O3微粉(0.044 mm,5%、8%、10%)、电熔镁砂细粉(0.044 mm,2%、4%、6%)和Cr2O3细粉(0.044mm,0%、1%、2%)对中间包镁质透气砖高温抗折性能的影响。研究结果表明:在实验条件下,四种材料对镁质透气砖高温抗折强度的影响大小顺序是:电熔镁砂(0.2～0 mm)>工业氧化铬粉>电熔镁砂细粉>α-Al2O3微粉;其中(0.2～0 mm)电熔镁砂和Cr2O3粉对镁质透气砖的高温抗折强度有显著的影响,电熔镁砂细粉对镁质透气砖的高温抗折强度有一定的影响,而α-Al2O3微粉的影响则很小。从镁质透气砖的高温抗折强度来考虑:方案A3B2C2D2为最佳的方案。

锆酸钙引入形式对MgO-CaZrO_3质弥散型透气材料性能的影响

为了改善镁质弥散型透气材料的性能,以高纯镁砂颗粒（0.2～1mm）、预合成锆酸钙粉（≤0.074mm）、分析纯碳酸钙粉（≤0.044mm）、分析纯单斜氧化锆粉（≤0.005mm）为原料,设计了最终烧成后均含有87%（w）的高纯镁砂和13%（w）的锆酸钙,但锆酸钙引入形式不同（预合成锆酸钙、利用碳酸钙和氧化锆原位反应生成的锆酸钙、预合成锆酸钙＋原位生成的锆酸钙）的3种MgO-CaZrO3质试样,经配方计算、配料、成型、110℃干燥和1650℃烧成后,检测这3种试样的显气孔率、体积密度、透气度、常温强度、高温强度和抗热震性,并分析其显微结构.结果表明：1）随着原位锆酸钙设计生成量的增加,试样的烧后线收缩率、显气孔率和透气度均增大,常温耐压强度、常温抗折强度、高温抗折强度和抗热震性均呈先增大后减小的变化趋势,锆酸钙的分布也更加均匀;2）综合考虑材料的透气度、常温强度、高温强度和抗热震性,复合引入原位锆酸钙和预合成锆酸钙的试样最佳.

锆酸钙加入量对镁质弥散型透气耐火材料性能的影响

为改善镁质弥散型透气耐火材料性能,以粒度0.2～1 mm的高纯镁砂颗粒、≤0.074 mm的高纯镁砂细粉和≤0.074 mm的锆酸钙细粉为原料,经配料、成型、110℃保温24 h干燥和1 650℃保温3 h烧成制备镁质弥散型透气耐火材料。研究了锆酸钙加入量（w）分别为5%、9%、13%时对镁质弥散型透气耐火材料致密度、透气度、抗热震性、常温强度和高温强度等性能及显微结构的影响。结果表明,随着锆酸钙加入量的增加,材料的显气孔率、透气度、烧后常温强度和高温抗折强度减小,体积密度增加,抗热震性能得到改善,并在加入量达到9%（w）时最高。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定硅质、铝质、镁质和铬质耐火材料中15种组分

硅质、铝质、镁质和铬质耐火材料中MgO、Na_2O、Fe_2O_3、MnO、Cr_2O_3、TiO_2、P_2O_5、SiO_2、CaO、K_2O、Al_2O_3等组分含量的分析,一般采用EDTA滴定法、分光光度法、原子吸收光谱法测定,操作繁琐,耗时长;而使用X射线荧光光谱法分析时,4种基体的耐火材料需要采用不同的熔融方法和校准曲线。为了将4种基体的耐火材料统一制样方法,并使用同一组校准曲线同时测定MgO、ZrO_2、Na_2O、ZnO、NiO、Fe_2O_3、MnO、Cr_2O_3、V_2O_5、TiO_2、P_2O_5、SiO_2、CaO、K_2O、Al_2O_3等主次组分,实验选用3套国外耐火材料标准样品,并对熔融温度、时间、稀释比等熔融制样条件进行优化;通过峰位及强度扫描确定各元素电压、电流、准直器等条件,达到灵敏度与分辨率最佳,通过扫描PHA确定脉冲宽度,提高准确度。理论α系数校正元素间吸收增强效应,用比例法计算校正谱线重叠,优化校准曲线,提高分析方法准确度。各组分校准曲线线性相关系数R2在0.994 0～0.999 9之间。按照实验方法熔融JRRM507、JRRM803、JRRM129 3个标准样品,进行方法精密度和熔片精密度试验,结果表明重复性均能达到GB/T 21114—2007要求。按照实验方法选择镁铬矿、高岭土、铝土矿3类标准物质进行正确度验证,VS P14/3、UNS KK、ZBK394标准物质中MgO、ZrO_2、Na_2O、ZnO、NiO、Fe_2O_3、MnO、Cr_2O_3、V_2O_5、TiO_2、P_2O_5、SiO_2、CaO、K_2O、Al_2O_3等主次组分的测定结果与认定值相吻合。

锆酸钙对镁质弥散型透气耐火材料性能的影响

以高纯镁砂为骨料,通过原位合成、直接添加、复合添加锆酸钙三种方法制备了不同锆酸钙含量的镁质弥散型透气耐火材料,研究了锆酸钙添加量和添加方式对该耐火材料性能的影响。结果表明:随着直接添加方式下锆酸钙加入量的增加,试样的透气度、显气孔率和体积密度增大,线收缩率和强度减小,抗热震性能则先增后降,当锆酸钙质量分数达到9%时最高;在三种添加方式下,以原位合成方式添加锆酸钙试样的透气度、显气孔率、体积密度、线收缩率均最大,强度最低,而复合添加方式下试样的烧结性好,强度和抗热震性能最高。

纳米技术对镁碳耐火材料的改进研究

传统镁碳材料中含碳量较高,不利于洁净钢精炼技术及节能减排技术的发展。采用纳米技术可有效降低镁碳耐火材料的碳含量,更重要的是,纳米碳还能改善材料结构,使其致密化、微细化,提高强度和耐蚀性的同时还可提高镁碳材料的韧性、抗氧化性等物理性能。解决好纳米碳技术在镁碳耐火材料中的分散性及降低其生产成本将是今后世界范围内研究新型镁碳耐火材料的重点。