镁铝尖晶石质耐火材料的开发与应用

阐述了镁铝尖晶石质耐火材料的性能及合成,论述了镁铝尖晶石质耐火材料的应用及发展趋势。

堇青石对镁铝尖晶石质耐火材料抗热震性能的影响

镁铝尖晶石堇青石复合耐火材料是以各种级配的镁铝尖晶石和1～0 mm的堇青石为骨料,0.088 mm镁铝尖晶石和二氧化硅微粉为基质,加入硅溶胶结合剂制成的烧结耐火材料。所获得的材料经过1200℃烧结具有优良抗热震性以及满足要求的其他性能,随着堇青石掺量的增加,材料的抗折强度降低,抗热震性增强。

镁铝尖晶石质耐火材料的开发与应用

随着当前我国科学技术水平的不断进步与提高,以往所使用的耐热耐火材料很难满足当前高温工业生产的具体要求,在此背景下开始使用一种新型的镁铝尖晶石质耐火材料。本文主要对此种耐火材料具体的性能以及合成方法进行了简单的介绍,并分析此种材料在使用过程中具体的应用范围以及未来发展的主要趋势。

添加铁铝尖晶石对镁白云石耐火材料性能的影响

研究了添加铁铝尖晶石对镁白云石耐火材料物相结构和性能的影响。结果表明:铁铝尖晶石通过调节显微结构提高了材料的抗水化性和力学性能;铁铝尖晶石与游离氧化钙反应生成铁铝酸钙,形成链状结构包围氧化镁和游离氧化钙颗粒,降低了氢氧化钙颗粒形成过程的体积膨胀;与传统镁白云石耐火材料相比,含铁铝尖晶石的耐火材料机械强度提高了35%,硬度提高了50%。

镁砂细粉对尖晶石轻质耐火材料结构与性能的影响

以电熔尖晶石细粉、烧结镁砂细粉和镁铝尖晶石空心球为主要原料,采用固相烧结法制备了尖晶石轻质耐火材料。借助XRD、SEM等测试手段研究了镁砂细粉和空心球对材料物相组成、显微结构、耐压强度、导热系数等方面的影响。结果表明:少量镁砂细粉(小于5%)的引入,部分固溶于尖晶石中,部分在空心球与尖晶石粉末颗粒之间产生二次尖晶石,促进了空心球与周围粉末颗粒间的结合,减小了材料的孔隙尺寸,降低了导热系数;增加镁砂细粉引入量,有利于促进烧结、提高材料的致密性与耐压强度;控制镁砂细粉引入量小于5%,可制备得到体积密度为1.85~1.98 g/cm^(3)、耐压强度为22.8~27.3 MPa、导热系数为0.256~0.524 W/(m·K)(200~1 000℃)的尖晶石轻质耐火材料。

添加轻烧氧化镁对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

以工业氧化铝和重烧氧化镁为原料,通过添加轻烧氧化镁微粉的方法,合成了镁铝尖晶石轻质耐火材料,考察了添加轻烧氧化镁微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响.研究结果表明,添加轻烧氧化镁微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用,烧结温度越高越有利于镁铝尖晶石的合成.

富铝尖晶石对镁质耐火材料抗侵蚀性的影响

研究了富铝尖晶石对镁质耐火材料抗钢渣与抗钙处理钢侵蚀性的影响。结果表明 :随着富铝尖晶石加入量的增加 ,镁质耐火材料的抗钙处理钢和钢渣熔蚀性逐渐减弱 ,而抗钢渣渗透性逐渐增强 ;

添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

分别考察了添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响。研究结果表明,添加轻烧氧化镁及氧化铝微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用。与添加氧化铝微粉的试样相比,添加轻烧氧化镁的试样其理化性能指标更为优良。

铝、硅添加对方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料性能的影响

采用电熔镁砂和电熔尖晶石为主要原料,以葡萄糖和水合硫酸铝为复合结合剂,以金属铝粉和单质硅为添加剂,制备方镁石-铝镁尖晶石质免烧耐火材料,研究了不同热处理温度下铝加入量及硅铝复合添加对耐火材料显微结构、烧结性能及力学性能的影响。结果表明,随着铝粉加入量的增加,方镁石-铝镁尖晶石免烧耐火材料经不同温度处理后的线膨胀率、常温抗折强度和常温耐压强度增加,并且高温抗折强度也不断提高;另外,金属铝和单质硅的添加会引起耐火材料在升温过程中的增重并减少材料的体积膨胀,从而进一步提高材料的常温力学性能。

添加Al粉、Si粉对镁铝尖晶石质免烧耐火材料结构与性能的影响

采用烧结镁铝尖晶石为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,分别以2%、4%和6%(w)的Al粉,以及在4%(w)的Al粉基础上复合添加1%、2%(w)的Si粉为添加剂,制备了镁铝尖晶石质免烧耐火材料试样,研究了不同热处理温度(1000、1400和1600℃分别保温3 h)下Al粉、Si粉添加剂对镁铝尖晶石质免烧耐火材料性能及结构的影响。结果表明,Al粉添加剂的引入能大幅提高试样1000和1400℃烧后的常温抗折强度,同时在基质中形成AlN增强相,大幅提高了试样在1400℃下的高温抗折强度,但1600℃热处理后,对强度影响不大;Al粉、Si粉复合添加剂会在基质中形成低熔点化合物,大幅降低了Al粉、Si粉复合添加试样的高温抗折强度,但低熔点相的存在促进了烧结,提高了其致密度和常温抗折强度,且降低了其升温过程中的体积变化,其在各个温度热处理后常温抗折强度均高于添加Al粉试样的。

氧化镁铁铝尖晶石耐火材料的制备

以铁铝尖晶石和镁砂为原料,采用烧结法制备了氧化镁铁铝尖晶石耐火材料。检测了各烧后试样的体积密度、显气孔率和常温耐压强度,利用应力应变法检测了烧后试样的弹性模量,利用X射线衍射(XRD)检测了烧后试样的物相组成,采用扫描电子显微镜(SEM)观察和分析了烧后试样的显微结构。研究结果表明:1600℃时各试样体积密度最大,显气孔率最小,试样达到了烧结;镁砖中加入铁铝尖晶石会引起材料常温强度降低,铁铝尖晶石加入量在3%～4%为宜;铁铝尖晶石以颗粒形式加入的试样的弹性模量比以细粉形式加入的试样要大,所以铁铝尖晶石以颗粒形式加入的试样的抗热震性相对较好;热力学计算表明:当加热温度高于182℃时,MgO与FeAl2O4开始反应生成MgAl2O4;从显微结构照片也可以看出,MgO与FeAl2O4中的FeO发生互扩散,FeO扩散进镁砂颗粒中,MgO扩散进铁铝尖晶石内部,与Al2O3反应生成MgAl2O4,在镁砂颗粒周围形成MgAl2O4环,并伴有微裂纹产生。

镁铝尖晶石基耐火材料的最新研究进展

综述了镁铝尖晶石基耐火材料的最新研究进展 ,介绍了合成镁铝尖晶石原料的几种新方法 ,重点介绍了镁铝尖晶石原料合成的最新研究进展 ,如添加剂、气氛、原料活性等对镁铝尖晶石原料烧结性的影响 ,同时也简介了镁铝尖晶石基耐火材料的高温使用性能 ,如抗渣性、热震稳定性等。

用废弃含碳耐火材料合成方镁石-镁铝尖晶石复相材料

以废弃镁碳砖与废弃滑板为原料,分别按照n(MgO)/n(Al2O3)=1,2,3,4比例进行制样,通过1300℃、1400℃、1500℃保温2 h对试样进行煅烧。用X射线衍射仪、扫描电镜及X'Pert plus软件对热处理后试样的组成和结构进行表征。结果发现:以废弃镁碳砖与废弃滑板可以合成出方镁石-尖晶石复相材料,随着废弃镁碳砖引入量增加;试样体积密度降低,显气孔率增加,结构组成中方镁石逐渐增加。煅烧温度的增加促进方镁石与刚玉相形成镁铝尖晶石相。当n(MgO)/n(Al2O3)=3,煅烧温度1500℃时,经煅烧后形成方镁石-尖晶石复相结构中结晶相方镁石含量达到33%,镁铝尖晶石59%,方镁石-尖晶石相间由结晶度较差的玻璃相粘结。

含镁铝尖晶石的耐火材料

本文讨论了几种含合成镁铝尖晶石的耐火材料的性质和应用。

反应烧结铁铝尖晶石添加量对镁铁铝尖晶石耐火材料性能影响

以反应烧结铁铝尖晶石和镁砂为原料,研究了添加1%、3%、5%、7%、9%和11%反应烧结铁铝尖晶石对制备镁铁铝尖晶石耐火材料的性能影响。利用XRD分析试样的物相组成,SEM观察试样的微观结构。结果表明：在1%~11%范围内,随着铁铝尖晶石添加量的增加,镁铁铝尖晶石耐火材料的热震稳定性和挂窑皮性能提高,但荷重软化温度降低;铁铝尖晶石加入量为5%时,镁铁铝尖晶石耐火材料有较大的体积密度、较高的常温耐压强度和较小的显气孔率。

镁铝尖晶石基耐火材料抗侵蚀及其与钢液作用进展

镁铝尖晶石基耐火材料由于具有硬度高、机械强度高、抗热震性好、抗渣侵蚀和渗透性能优异、环境友好等特点,被广泛应用于钢包、电炉、水泥回转窑等高温工业设备的内衬。在钢的冶炼过程中,熔渣和钢液是与耐火材料直接接触的两种最为常见的侵蚀介质,因此综述了近些年关于镁铝尖晶石基耐火材料在制备、抗熔渣侵蚀和渗透,及其与钢液的相互作用三个方面的研究进展,并对镁铝尖晶石基耐火材料未来发展提出了几点建议,以期为耐火材料行业的发展提供一些参考。

铝碳质材料和镁铝尖晶石材料表面氧化铝附着的研究

利用中频感应炉在1550~1580℃的钢水中进行了铝碳质材料和镁铝尖晶石材料表面氧化铝的附着试验。采用扫描电镜和能谱分析研究了试验后材料的微观组织结构以及元素分布状况,并对镁铝尖晶石材料防止氧化铝附着的机理进行了探讨。研究结果表明,试验后铝碳质材料的结构较疏松,表面较粗糙,氧化铝颗粒粘附较多;而镁铝尖晶石材料的结构致密,表面平整光滑,氧化铝颗粒粘附很少,其具有良好的防止氧化铝附着能力。

镁铝尖晶石粉加入量对MgO-MA质材料性能的影响

为了降低炭素焙烧炉火道墙用耐火材料的热膨胀率,从而降低炭素焙烧炉的热耗,以重烧镁砂和电熔镁砂为骨料,电熔镁砂粉和烧结镁铝尖晶石(MA)粉为基质,分别于1 500、1 550、1 600℃保温3 h热处理后制备了MA加入质量分数分别为5%、10%、15%、20%的MgO-MA质材料,并重点研究了MA粉加入量对1 500℃烧后试样致密度、热膨胀性能和显微结构的影响。结果表明:MA细粉的引入降低了MgO-MA质材料的致密度,但也降低了其热膨胀率,有利于改善材料的热膨胀性能。结合体积密度与常温耐压强度来看,MgO-MA质材料基质中MA粉的加入量不宜超过5%(w)。

镁铝尖晶石复合耐火材料的发展

研究了尖晶石成分对镁铝尖晶石复合耐火材料性能的影响,耐火材料应用的MgO-MgAl2O4复合材料的制备以及添加硅酸锆和铬矿对镁铝尖晶石基耐火材料的显微结构和体积密度的影响。在采用断口显微分析进行热震处理前后,测定了镁铝尖晶石复合材料的断裂行为,还测定了断裂功、杨氏模量以及热震后残留的强度值。