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。

钙硅比对稳定镁白云石材料性能的影响

以白云石、菱镁矿和硅石为初始原料,采用消化、二步煅烧工艺,制备稳定镁白云石合成料;在此基础上,制备了不同钙硅比(CaO、SiO_(2)质量比分别为2.6、2.8、3.0)的烧成稳定镁白云石试样,研究了钙硅比对稳定镁白云石材料性能的影响。结果表明:随着钙硅质量比的增大,试样的体积密度降低,抗热震性逐渐提高,但试样的水化质量增加率略有升高。降低钙硅比会影响镁钙材料的挂窑皮性能,主要是由于钙硅比较高时试样内有少量f-CaO存在,可以与水泥熟料反应从而提高粘接强度。因此,为满足该镁白云石材料在具有优异高温性能的同时,能够显著提高其抗水化性,选择最佳钙硅质量比为2.8。

稳定性锆镁白云石合成材料的制备、结构和性能研究

以白云石、菱镁矿、硅石和锆英石为原料，采用二步煅烧和消化工艺制备出了CaO含量为35％，C／S比（CaO／SiO2分子比）为2．5，ZrO2含量分别为2％、4％、6％、8％的稳定性锆镁白云石合成材料．研究了烧成过程中材料的物相变化，测定了1500℃、1550℃、1600℃、1650℃烧后材料的体积密度、显气孔率，线收缩率和抗水化性，并采用SEM分析了材料的显微结构．结果表明：1000℃时，锆英石分解生成CaZrO2，1100℃后硅酸钙开始生成，1300℃后CaO完全反应；随烧成温度提高，材料的致密度提高，1600℃烧后材料的体积密度增加到3．11～3．16g／cm3；1650℃烧后材料的水化增重为0．03％-0．07％，f-CaO转变为稳定的硅酸钙和CaZrO3等物相，材料的抗水化性显著改善．

烧成温度对稳定性镁白云石材料性能的影响

为了制备水泥回转窑用烧成稳定性镁白云石材料,以w(MgO)=46.6%、w(CaO)=35.0%的稳定性镁白云石合成料为原料,以纸浆废液为结合剂,经配料、混练、成型、干燥后,分别在1 450、1 500、1 550和1 600℃保温3 h,制成烧成稳定性镁白云石材料,研究了烧成温度对烧成稳定性镁白云石材料性能的影响。结果表明:随着烧成温度由1 450℃提高至1 600℃,烧后试样的线收缩率、致密度、常温耐压强度和常温抗折强度均逐渐增大。但高温抗折强度以1 550℃烧后试样的为最大,挂窑皮性能则以1 500℃烧后试样的为最好。在高温下,水泥熟料中的CaO扩散进入试样中,与试样中的C_2S反应生成C_3S。制备稳定性镁白云石原料过程中加入的稳定剂磷酸钙有利于界面层中的C_2S以稳定的β相存在,避免了因C_2S晶型转化造成的窑皮层开裂和粉化。

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。