添加ZrO_2-SiC复合粉及工业SiC粉对刚玉耐火材料性能的影响

研究了利用碳热还原锆英石于1 600℃下保温4 h合成的ZrO2-SiC复合粉以及工业SiC粉添加剂对刚玉耐火材料体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度及抗热震性能的影响。结果表明,随添加剂用量的增加,耐火材料的体积密度、抗折强度和耐压强度逐渐增加。添加ZrO2-SiC复合粉的质量分数为4%或SiC的粉的质量分数为6%后,耐火材料的体积密度最大,分别为3.04和2.96 g·cm-3;添加ZrO2-SiC复合粉的质量分数为4%的耐火材料的抗折强度为35.38 MPa;当添加ZrO2-SiC复合粉或SiC粉的质量分数为6%时,耐火材料的耐压强度最高,分别为53.44和51.56MPa,且其强度保持率最高,抗热震性最好。

CaCl_2对高炉用β-SiAlON结合刚玉耐火材料的侵蚀

在还原气氛及碱金属 (钾 )共存的条件下 ,进行了CaCl2 对高炉用 β SiAlON结合刚玉耐火材料在930℃、1 2 0 0℃和 1 50 0℃下侵蚀行为的研究 ,测试并计算了CaCl2 作用前后试样的质量变化、气孔率变化、体积密度变化和常温抗折强度变化。并对侵蚀后的试样进行显微结构观察和EDAX分析。结果表明 :在低于 1 2 0 0℃时 ,CaCl2 基本没有与 β SiAlON结合刚玉耐火材料试样发生反应 ;1 50 0℃时 ,Ca2 + 与试样工作面反应生成六铝酸钙 (CA6)和玻璃相 ,试样工作层原有的致密结构遭到破坏 ,造成试样的强度下降了约 2 3% ;SEM研究发现 ,Cl-基本未参加对材料的侵蚀反应 。

薄壁金刚石钻头的研制和在电熔锆刚玉耐火材料中的应用

电熔锆刚玉砖具有高硬度、耐高温、耐磨损、抗腐蚀等特点,因而成为玻璃熔窑的关键筑炉材料。文章通过复合电镀方法研制和生产薄壁金刚石钻头。在研制过程中,对金刚石钻头的胎体配方进行了优化,确定了电镀工艺参数,分析了金刚石参数等对钻进过程的影响,采用混目金刚石扩大了钻头的适用范围,提高了钻头的自锐性。研制的电镀薄壁金刚石钻头用于钻进锆刚玉砖耐火材料,其平均使用寿命达到6m,钻进时效为1.5m。使用结果表明:胎体配方、工艺流程和电镀参数是合理的,电镀金刚石薄壁钻头是最适合钻进电熔锆刚玉砖的金刚石工具,加工后的锆刚玉砖具有精确的几何形状和高光洁度的表面。

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

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d_(50)为46.7μm。

添加金属氧化物对煤矸石制备莫来石晶须增强刚玉耐火材料的影响

基于低成本和废料资源化利用的目的,以质量分数分别为31.8%的煤矸石,68.2%的氢氧化铝,外加3%的金属氧化物(V_2O_5、MnO_2或MgO)为添加剂,于1 500℃保温1 h煅烧后制备了莫来石晶须增强刚玉耐火材料试样,并与未添加金属氧化物的试样对比。采用XRD、SEM等对试样物相及显微结构进行了分析,并探讨了添加不同金属氧化物对莫来石晶须生长和长径比及试样性能的影响。结果表明:添加金属氧化物后,莫来石晶须的长径比都出现了下降,其中添加V_2O_5的试样对晶须长径比的影响最小,MnO_2次之,添加MgO的试样影响最大。当添加金属氧化物MnO_2时,试样具有最大的抗折强度,这主要是由于试样中莫来石晶须长径比合适(13.5),以及莫来石是主晶相,刚玉是次晶相所致。

玻璃熔窑用熔铸锆刚玉耐火材料及其检测注意事项

本文介绍了玻璃熔窑用熔铸锆刚玉耐火材料，指出熔铸锆刚玉耐火材料在物相组成，显微结构以及理化性能方面的非均质特性，明确了熔铸锆刚玉耐火材料检测的重要性和必要性，同时详细介绍了标准JC／T493—2015《玻璃熔窑用熔铸锆刚玉耐火制品》中的检测注意事项。

混铁炉内衬含SiC的莫来石刚玉耐火材料

在吹氧转炉车间,采用移动式混铁炉运送铁水。俄罗斯使用的混铁炉有容积150t、420t和600t。混铁炉内衬的寿命不高,一般一个炉役可运铁水390～540次。为节约动力燃料、原料和劳力,以及为改善劳动条件,制定了能保证混铁炉内衬寿命达800次以上的耐火材料的生产工艺。

含氮化物复合结合剂的刚玉耐火材料

高炉炉身下部的耐火材料里衬由于一系列因素(其中包括强碱、高炉炉渣、炉料的研磨、还原性气体)的作用,使其使用条件恶劣。因此,炉衬下部早期就开始损坏,因而必须进行Ⅱ类修理。为了延长这部分炉衬的使用寿命,开始应用碳化硅耐火材料。独联体各国在高炉炉身下部采用—42、—41和—39牌号高密度粘土质耐火材料。

熔融和浇注耐火材料与光学玻璃熔体的相互作用

对熔融和浇注高铝质耐火材料与氧化镁、氧化硼和氧化钠的相互作用的研究结果加以论述。研究了耐火材料的耐蚀性和与玻璃接触时形成缺陷的倾向。结果表明:含5%MgO的刚玉-尖晶石耐火材料与熔融光学玻璃接触具有良好的性能,在熔融光学玻璃应用方面具有广阔的前景。

凝胶注模成型制备刚玉-尖晶石耐火材料

以板状刚玉颗粒和富铝尖晶石细粉为主要原料 ,以含丙烯酰胺 (AM)、N ,N’ -亚甲基双丙烯酰胺 (MBAM)和分散剂AN - 2 0 0 0的水溶液为预混液 ,制备出临界粒度为 3mm ,固相体积分数为 80 %的刚玉 -尖晶石混合浆料 ,加入引发剂过硫酸铵(APS)和催化剂N ,N ,N’ ,N’ -四甲基乙二胺(TEMED)快速搅拌混合 15s后注入钢模中 ,于 4 0℃引发凝胶反应 ,脱模后于湿度不低于 5 0 %的环境中干燥 4 8h ,再于 110℃干燥 2 4h ,然后在空气中于5 30℃以上排胶 ,再经 16 0 0℃保温 2h烧成。结果表明 :坯体的干燥强度达 11.6MPa ;烧成后试样的体积密度为 3.0 6g·cm-3 ,显气孔率为 16 .5 % ,耐压强度为 72 .5MPa ;烧成后试样基质中除了极少量的刚玉相外 ,其余的全为尖晶石相 ,在制备过程中没有被污染。

金属复合Al_2O_3基耐火材料的研究进展

介绍了金属复合Al2O3基耐火材料的研究进展,重点介绍了金属加入物对Al2O3基耐火材料性能的影响。加入金属可提高材料的常温和高温强度、断裂韧性、抗热震性和抗侵蚀性等,从而提高了材料的使用寿命。材料性能优化的原因是加入的金属反应生成了碳化物、氮化物和SiAlON(或AlON),以及少量金属熔融后的助烧结作用。

抗渣性耐火材料的研究进展

主要从耐火材料的侵蚀机理出发简单叙述了改善耐火材料抗渣性的几种方法;通过几种典型的耐火材料总结了研究者们在耐火材料抗渣性提高方面所做的工作。

Sialon结合刚玉材料凝胶注模成型及其性能

研究了Sialon结合刚玉耐火材料浓悬浮体的流变性能和稳定性能。固相体积分数79%的悬浮体,在中等剪切速率时表现剪切变稀特征,剪切速率10～100s 1范围表现出突出的"切稀"行为,符合凝胶注模成型的要求。计算了在剪切速率10～20s 1范围内的Bingham值为22960Pa,建立的流变模型为:σ=22960+391γ。凝胶注模成型后的坯体具有3 11g/cm3的体积密度和14MPa的抗折强度。烧结材料的物相组成为刚玉和Sialon,六方柱状Sialon晶体发育完整,具有均匀一致的显微结构,性能达到了使用机械成型产品的性能,高温抗折强度提高3 8倍。

含钒气化熔渣对致密刚玉材料的侵蚀作用机理

高硫石油焦用于气化,可实现石油焦的高效清洁利用。煤与石油焦气流床共气化是石油焦气化应用的主要技术路线。石油与煤相比V元素含量较高,V元素易造成耐火材料的侵蚀,目前耐火材料正向无铬方向发展,含V熔渣对新型耐火材料的侵蚀研究还较少。选用一种典型气化用煤的煤灰,配入V_(2)O_(5)模拟石油焦与煤共气化灰,对具有广泛应用前景的刚玉耐火材料进行侵蚀试验,考察气化操作温度、V元素含量和侵蚀时间等因素对侵蚀程度的影响,利用XRD分析含V熔渣高温侵蚀过程中的矿物质变化,利用SEM表征含V熔渣和刚玉材料侵蚀过程中形貌表面变化,阐明含V熔渣侵蚀刚玉材料机理。研究表明:熔渣V元素在刚玉界面处形成钒铝尖晶石,熔渣中V元素与Al元素相互取代,形成相互反应层侵蚀材料表面,破坏了刚玉材料的表面致密性,导致熔渣中低黏度液相渗透加剧。随反应温度增加,V元素与刚玉中Al_(2)O_(3)反应加剧,熔渣与刚玉材料界面处形成的尖晶石颗粒变大,反应层致密性降低,加剧低黏度液相熔渣向刚玉材料渗透,导致刚玉材料侵蚀程度增加。V含量增加时,熔渣与刚玉材料的反应层厚度增加,相互作用界面更加不规则,导致刚玉材料侵蚀程度明显增加。相互作用时间增加,液相熔渣渗透加剧,刚玉材料侵蚀程度明显增加。V含量是决定侵蚀程度的最关键因素,当熔渣中V_(2)O_(5)质量分数为10%、反应温度高于流动温度200℃时,刚玉材料侵蚀最严重。石油焦与煤共气化时,应严格控制灰渣中的V含量和操作温度,避免造成耐火材料的侵蚀加剧。

COREX-3000熔融气化炉用SiAlON结合刚玉砖的生产与使用

SiAlON结合刚玉耐火材料具有优良的抗铁水熔蚀、抗碱、抗高炉渣侵蚀、抗氧化和抗热震等性能，是当前COREX熔融气化炉炉缸陶瓷杯侧壁及半焦床炉衬不可或缺的高性能耐火材料。

熔铸锆刚玉制品的特征及质量判定

熔铸锆刚玉制品中各部位化学成分、矿相组成及体积密度不均匀性是它区别于烧成和不烧成致密定型耐火制品的主要特征;在玻璃熔窑上使用后的原砖残存部分的矿相组成和化学成分已有变化,因此每一批熔铸锆刚玉制品在使用前必须严格按照出厂检验、判定检验及落地检验的检验程序,完成产品是否合格及能否使用的判定工作。

SiAlON粉体合成的研究进展

概述了SiAlON材料的组成、结构特点、理化性能和应用领域 。

熔铸AZS制品ZWS棱台形冒口的研究

分析了熔铸AZS制品ZWS冒口的形状、位置和尺寸,并选择了立四棱台型冒口和四棱柱型冒口进行了试验。试验分别从冒口节约量和其制品的容重方面进行了创造性的试验,并得出了立四棱台型冒口可以保证质量并可为公司创造客观的效益。也建议进一步对圆台型冒口和扩展到WS制品的冒口研究,以获得更大的价值和效益。

专利信息

CN200410027511．9利用碳化稻壳制造碳化硅的方法，CN200410020538．5黑色碳化硅冶炼降低单位耗料的工艺，N200310107217．4从含碳化硅炉渣中提取碳化硅的方法，CN200510024931．6镀铜碳化硅颗粒增强镁基复合材料的制备方法，CN200410060515．7低温烧结高强度刚玉耐火材料制备方法.