单粒级煅烧铝矾土集料高抗滑表层性能评价

试验选取煅烧铝矾土集料不同的撒布量(10,12,14 kg/m^(2)),胶结剂采用环氧树脂,且以沥青混合料与混凝土作为不同的基体,制备了1.18~2.36、2.36~4.75与4.75~9.5 mm三种单粒级的高抗滑表层试件.采用传统铺砂法取了不同基体表面高抗滑表层的构造深度、摆值、平均构造深度(MPD)与均方根高度(Rq)等指标,并得到各指标的三维分布图.同时,通过建立模型探究了高抗滑表层构造深度等指标间的相关性.结果表明:煅烧铝矾土集料路用性能显著优于普通集料.当环氧树脂用量为1.5 L/m^(3),煅烧铝矾土集料粒径选择为2.36~4.75 mm,且撒布量为12 kg/m^(2)时,单粒级高抗滑表层具有优异的抗滑性能.同时,高抗滑表层各评价指标之间具有良好的相关性.

热处理温度对矾土基莫来石材料结构及晶体生长的影响

为了优化矾土基莫来石材料的性能,以Al_(2)O_(3)含量约为70%(w)的Ⅱ等高铝矾土为原料,采用湿法均化、高温热处理工艺制备矾土基莫来石试样,研究了热处理温度(空气气氛下分别在1350~1650℃保温4 h)对试样物相组成与显微结构的影响,并探讨了柱状莫来石晶体的生长机制。结果表明,莫来石符合固-液环境下生长发育的特征:1)1350~1500℃时,大量Al_(2)O_(3)溶解至SiO_(2)非晶质中加快了二次莫来石化反应进程,该阶段液相的过饱和度较高,莫来石晶粒伴随有台阶生长的特征;2)在重结晶烧结阶段(1500~1650℃),结晶相的增加消耗了液相中的Al_(2)O_(3),液相过饱和度降低,莫来石晶体表现出螺旋位错为主的生长特征;3)随热处理温度的升高(1350~1650℃),试样中的液相黏度降低,从而减少了晶体各向异性生长的阻力,使莫来石晶粒逐渐发育成长柱状并形成连续交叉的网络结构。

珠光砂添加量对矾土浇注料性能的影响

基于珠光砂孔隙多、体积密度低、热导率低的特点,为提高中间包永久性内衬浇注料的保温性能,本文研究了珠光砂添加量对矾土浇注料性能的影响。结果表明,随着珠光砂添加量的增加,烧制浇注料的体积密度减小,显气孔率增加,这与珠光砂本身特性有关,且随着珠光砂添加量的增加,浇注料的加水量增加,烧制时浇注料内部由于水分蒸发形成的原位气孔增加。同时,由于吸水后珠光砂强度降低且珠光砂与浇注料中基质的结合作用较弱,随着珠光砂添加量的增加,浇注料的抗折强度、常温抗压强度降低。综合分析,珠光砂最佳添加量为3%(质量分数)。在400~800℃时,添加3%珠光砂浇注料的导热系数比常规矾土浇注料低30%左右,证明添加珠光砂可显著提高矾土浇注料的保温性能。

粉煤灰和烧成温度对矾土基轻量莫来石材料结构及性能的影响

耐火材料的轻量化是高温工业节能的重要方向。以三级生矾土和粉煤灰为主要原料,采用原位分解法制备轻量M60莫来石材料,研究在不同烧成温度下粉煤灰对轻量M60莫来石材料结构与性能的影响。结果表明:在1400、1500℃烧成温度下,粉煤灰的引入使材料的体积密度降低,总气孔率增加,耐压强度大幅提升;引入粉煤灰的试样1500℃烧成后导热系数有明显下降。当烧成温度达到1600℃时,粉煤灰的引入使材料的总气孔率减小,体积密度略有增加,导热系数明显增加。此外,粉煤灰的引入会降低材料的荷重软化温度。引入34.0%(质量分数)粉煤灰后,所制备莫来石材料的体积密度降低了8%~13%,总气孔率增加了23%~37%;经1500℃烧成后,材料耐压强度达到(122.6±2.2)MPa,1000℃测试时的导热系数仅为0.616 W/(m·K)。

利用二级铝矾土制备高强度陶粒支撑剂研究

以二级铝矾土为主要原料,白云石、长石、铁矿石和软锰矿等为助烧结剂,研制高强度石油压裂支撑剂陶粒,用XRD和SEM分析样品的相组成和微观结构,主要研究了助烧结剂组成和坯料细度对样品组成、结构及性能的影响,研究结果表明:采用偏酸性的“铁矿石-软锰矿”复合助烧结剂,细度D50=3.673μm,能够明显促进二次莫来石反应的进行,陶粒在1390℃保温30 min完全烧结,快速冷却,能够得到符合SY/T5108-2014标准69 MPa级性能要求的陶粒产品。

添加高岭石对铝矾土尾矿高温物相转变规律的影响

本研究以河南省焦作市出产的铝矾土尾矿为主要原料,以高岭石为物相调控剂,通过高温煅烧制备刚玉-莫来石复相材料,采用XRD和SEM研究煅烧温度和高岭石添加量对其物相组成和显微形貌的影响规律,采用热力学计算进一步探讨了铝矾土尾矿在高温下物相转变的机制。结果表明,铝矾土尾矿在1000°C以上的温度热处理后,物相转变产物为莫来石、刚玉和石英;添加高岭石可促进铝矾土尾矿向莫来石转变,在1100°C以上的温度热处理后的产物物相以莫来石和刚玉为主,可望作为刚玉-莫来石复相原料被应用于耐高温材料领域。

煤矸石及低品级铝矾土制备烧结莫来石可行性研究

通过选取阳泉地区氧化铝含量较高、杂质含量较少的煤矸石和低品级铝矾土,优化烧结温度和保温时间,利用XRD全谱拟合对物相进行定量分析,采用标准方法检测烧结样品玻璃相含量,获得相对准确的物相定量结果,确定最佳保温时间和烧结温度,为煤矸石和低品级铝矾土的有效利用打下基础,有利于提高固废资源化再利用效率,提升资源化循环经济效益,促进绿色发展。

矾土骨料对Al_2O_3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响

为降低铁沟浇注料的原料成本,以粒度>1 mm的高铝矾土熟料GL-90和矾土均化料GL-88分别替代常规棕刚玉质Al2O3-SiC-C铁沟浇注料中>1 mm的棕刚玉颗粒,研究了这两种不同矾土骨料对铁沟浇注料的影响。结果表明:不同矾土骨料对铁沟浇注料的流动性、体积密度、强度以及抗渣侵蚀性均有不同程度的影响。相对矾土均化料而言,品位较高的高铝矾土熟料更适合作为铁沟浇注料中棕刚玉的替代品,以其为主要骨料制成的铁沟浇注料,其各项性能指标与以常规棕刚玉质铁沟浇注料的更为接近,而且在铁水温度不高、热冲击较小的中小型高炉上,这种铁沟浇注料与棕刚玉质铁沟浇注料的使用效果差别不大;而在铁水温度较高、热冲击大的高炉上,与棕刚玉质的使用效果差别较大,尤其是在撇渣器前端回旋区,应尽量使用棕刚玉质的铁沟浇注料。

我国铝矾土尾矿资源化利用研究进展

为解决铝矾土矿资源开发必须面对的潜在环境和安全问题,在简介了我国铝矾土资源概况、铝矾土尾矿主要来源及特性的基础上,着重介绍了制备多孔陶瓷和高性能陶瓷、提取有价金属、制备透水砖及水泥和水泥混合材等建材化利用、制备聚合氯化铝净水剂和重金属离子吸附剂等污水处理、制备吸水材料、制备PVC塑料填料等方面的资源化利用研发情况,同时指出这些利用途径也是铝矾土尾矿资源化利用的主要方向,且具有广阔的前景,并建议在进行资源化利用时遵循高值化、零排放、就近利用等原则,最后指出了铝矾土尾矿资源化利用的重要现实意义。

矾土基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料的制备、性能与结构

研究了以高铝钒土为熟料和锆英砂为原料、采用电熔工艺法制备的矾土基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料的理化性能、物相组成和显微结构,并用这些合成料制备了Al2O3 -ZrO2 -C试样,检测其常温物理性能、高温抗折强度和抗热震性;同时还与氧化铝基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料进行了相应性能的比较。结果表明,矾土基电熔合成料的化学矿物组成、性能和显微结构均与氧化铝基电熔锆刚玉和锆莫来石合成料的相似,而且用其生产的Al2O3 -ZrO2 -C制品的性能也达到了用氧化铝基电熔合成料所能达到的水平,可用于实际生产。

矾土熟料与均质矾土熟料性能及应用的对比研究

本文首先就化学组成,物理性能及微观结构将矾土熟料和均质矾土熟料进行对比,然后研究了矾土熟料和均质矾土熟料在浇注料中的应用,分别讨论了原料对试样常温性能和高温性能的影响。结果表明:均质矾土熟料微观结构均匀,封闭气孔较多,与矾土熟料相比,具有较大的晶粒尺寸,优异的致密度、较小的显气孔率和吸水率;以均质矾土熟料为主要原料制备的试样在常温性能方面表现优异,高温性能反而不及矾土熟料试样。

刚玉空心微球对矾土基浇注料物理机械性能和抗热震性的影响

分析了刚玉空心微球(HCM)对以铝矾土为骨料的中水泥浇注料的物理机械性能(密度、超声波速率、弹性模量和耐压强度)和抗热震性能的影响。还介绍了HCM和耐火浇注料试样的扫描电子显微镜(SEM)分析结果。研究发现,用HCM(质量分数分别为2.5%、5%和10%)替代0~0.1 mm铝矾土对浇注料的密度和耐压强度没有显著影响,而弹性模量降低了15%。热循环后试样的超声波速率(Vup)值和目测分析结果表明,耐火浇注料中含有少量HCM可以减少裂纹的形成和扩展,从而提高其抗热震性。

矾土基耐火材料的研究与发展

简要总结了近年来在实验室进行的有关我国水铝石-高岭石型（DK）高铝矾土的研究工作，主要包括显微结构和高温机械性能的系统研究以及加入一些氧化物（K2O、CaO、TiO2、Fe2O3、MgO、锆英石等）的影响。根据这些应用基础研究结呆开发的矾土基高效耐火制品，在高温领域使用，取得良好成效，并显示出乐观的前景。

我国高铝矾土创新发展的战略思考

为提高高铝矾土资源综合利用率,并促进产品品位升级,应当采取以下措施:(1)认真治理矿山,做到合法开采、合理开采和分级开采,同时整顿矾土熟料煅烧厂,提高质量,降低能耗,减少污染;(2)自主创新,产学研结合,加快研究开发有中国特色的矾土基优质合成料,包括均质料(w(Al2O3)=50%～80%)、改性料(电熔锆刚玉莫来石和刚玉尖晶石等)和转型料(SiAlON和AlON等),并促进产业化生产。

矾土熟料微观结构与其力学性能相关性的研究

以块状矿石烧结矾土熟料和均化矾土熟料为研究对象,利用XRD、SEM对矾土熟料的物相组成及其微观结构进行分析,研究相同品级不同制备工艺对材料微观结构的影响,讨论矾土熟料微观结构与其力学性能的相关性。研究表明:块状烧结矾土熟料的刚玉晶粒较小,晶界不明显,许多小晶粒相互连接形成网状结构的"大晶粒",杂质相填充在小晶粒构成的网状结构中;均化矾土熟料晶粒较大,晶界明显且宽泛,杂质被均化后均匀分布于晶界中,阻碍了晶粒间的直接接触。这种显微结构特征决定了块状烧结矾土熟料较均化矾土熟料具有更优异的高温性能,而均化矾土熟料常温性能更优。

提纯后阳泉矾土的性能

阳泉矾土浮选提纯后与提纯前比较．其显微结构得以改善，玻璃相和钛酸铝含量下降；高温力学性能和制品性能均有明显提高。

高强矾土质浇注料的影响因素分析

以山西矾土为主要原料,矾土水泥为结合剂,三聚磷酸钠为减水剂。在试验确定三聚磷酸钠加入量为0.18%的条件下,通过改变水泥加入量,并在110℃×24 h、1100℃×3 h和1450℃×3 h烧成试样。性能检测表明:在水泥加入量为4%的时候,浇注料的体积密度较高,耐压强度好,线变化率小,高强矾土质浇注料的性能达到最佳。

矾土均质料对炮泥性能的影响

分别以粒度≤3 mm的电熔棕刚玉、高铝矾土熟料和矾土均质料为主要原料制备了高炉用无水炮泥,研究了加入量(w)均为30%的3种原料对炮泥性能的影响。结果表明:1)与高铝矾土熟料相比,矾土均质料孔隙率较低,用其制备的炮泥在获得良好塑性的条件下需要的焦油量较少;2)加入矾土均质料炮泥的常温耐压强度和高温抗折强度明显高于加入高铝矾土熟料炮泥试样的,其性能与加入棕刚玉炮泥的性能相近,并且炮泥性能具有良好的稳定性;3)加入矾土均质料炮泥具有优异性能的原因得益于矾土均质料化学组成和矿物组成均匀稳定,材料结构中存在大量发育良好的莫来石相。

w(Al_2O_3)≥80%的矾土熟料和矾土均化料的性能及应用

通过对w(Al2O3)≥80%的矾土熟料和矾土均化料的性能检测发现:均化料的致密度(体积密度3.42g·cm-3,显气孔率0.84%)优于矾土熟料的(体积密度3.32 g·cm-3,显气孔率4.19%);应用试验表明:以矾土均化料为骨料制成的铝镁碳砖的高温抗折强度高于以矾土熟料为骨料的。因此,矾土均化料更适用于矾土与非氧化物复合的耐火材料。

水基铝矾土消失模涂料工艺性能及易剥离性的研究

对水基铝矾土消失模涂料的工艺性能及剥离性进行了研究。铝矾土涂料烘干后在模样转角处易产生裂纹,浇注钢液后粘涂料,涂层不易剥离。在涂料配方中,只要加入1%的纸浆,就能有效地消除裂纹,获得较好的涂料涂挂性和涂层强度。当纸浆加入量超过1.5%,涂料在涂挂时易于流淌,涂层不均匀;加入促进烧结的Fe2O3,能改善浇注后涂层的剥离性,其加入量在4%～6%范围内,涂层剥离性好,铸件表面光滑。当Fe2O3含量≥8%时,铸件表面粘附一层粉料,且有粘砂现象。