锆英石加入物对高钙MgO-CaO材料结构与性能的影响

研究了锆英石加入物对高钙MgO-CaO材料显微结构的影响和ZrO2和SiO2与MgO、CaO的结合方式及特性.结果表明:(1)加入锆英石使试样耐压强度降低.(2)热震温度为1100℃时,不同的添加量有较大的差别.当锆英石加入量为4%的试样,高钙MgO-CaO材料的抗折强度损失率最小.(3)加入锆英石4%的试样,方镁石晶粒发育较大,随着CaZrO3的生成伴有体积膨胀,SEM观察发现围绕CaZrO3颗粒产生放射状微裂纹.这些微裂纹的存在,增加了耗能机制,阻止裂纹扩展,而使试样的热震稳定性能提高.(4)锆英石的引入,有利于高钙镁钙材料抗水化性能的改善,加入4%的试样水化增重率最小.

烧结温度对MgO-CaO材料结构和性能的影响

以轻烧镁砂粉和轻烧白云石粉为原料在不同的烧结温度下制备了MgO-CaO材料。研究了不同的烧结温度对MgO-CaO材料的显微结构及体积密度、抗水化等性能的影响。结果表明,MgO-CaO材料的主要矿相为MgO、CaO,与烧结温度无关,其合成实际上是原料中的MgO与CaO在高温下扩散至均匀以及MgO、CaO晶粒长大的过程;MgO-CaO材料的相对密度随温度的变化呈现抛物线增长趋势,MgO-CaO材料的抗水化性能取决于CaO的分布及其晶粒的大小,烧结温度越高,CaO分布越均匀,晶粒粒径越大,抗水化性能越好;只有当烧结温度大于1830℃时,才能制备致密度高、MgO与CaO分散均匀、晶粒发育完善、抗水化性能优越的MgO-CaO材料。

抗水化型MgO-CaO材料烧结性研究

研究低杂质高钙型菱镁矿在不同试验条件下的烧结情况,试验证明:煅烧温度以及粉料的细度对烧结性能有较明显影响,而同一煅烧温度下烧结活化剂对烧结性影响不大;烧结后的试样由于具有直接结合的稳定性和连续基体相的存在具有良好的抗水化性。

Al粉加入量对树脂结合MgO-CaO材料性能的影响

以烧结镁钙砂、电熔镁砂和铝粉为原料,热塑性无水树脂为结合剂,混练后在180 MPa压力下成型,经200℃12 h烘烤后,制备了树脂结合MgO-CaO材料试样,并研究了Al粉加入量（质量分数分别为0、2%、4%、6%）对试样的常温物理性能、高温抗折强度和抗热震性的影响及其与物相组成和显微结构的关系。结果表明：加入Al粉后,试样的高温抗折强度（1400℃）显著提高,从未加Al粉时的5.6 MPa提高到17.7~31.6 MPa;抗热震性保持较好的水平,1100℃风冷3次后的抗折强度保持率为66%~88%。这类材料具有良好高温力学性能的原因为：试样中Al粉在埋焦炭加热过程中与C和N2反应,原位生成的AlN和Al4C3填充、穿插在方镁石或方钙石结构中,起到增强、增韧的作用,提高了材料的高温力学性能。

Ni_2O_3掺杂MgO-CaO材料的烧结性研究

为了在不降低Mg O-Ca O材料高温性能的前提下促进其烧结,将分析纯Mg(OH)2和Ca(OH)2按3 1的质量比配料,经球磨、轻烧后,分别掺加0、0.5%、0.75%、1%(w)的分析纯Ni2O3,再经混练、消化、困料、成型、烘干后,经1 650℃3 h烧成冷却后,检测烧后试样的显气孔率和体积密度,并进行XRD和SEM分析。结果表明:随着Ni2O3引入量从0增加到0.75%(w),Mg O-Ca O材料的烧结致密化程度逐渐增大,但超过0.75%(w)后反而减小。Ni2O3在烧结过程中分解为Ni O,进而与Mg O形成连续固溶体,增强Mg2+的扩散率,促进Mg O-Ca O体系中Mg2+和Ca2+的互扩散,有利于晶粒的生长发育和试样的烧结致密化。

LaCrO_3对MgO-CaO材料的结晶及抗水化性能的影响

镁钙系耐火材料是冶炼洁净钢的一种优良耐火材料,但由于其易水化的问题严重限制了它的应用。本文以含50wt%CaO的MgO-CaO砂为对象,研究了添加LaCrO3对其抗水化性能和结晶特性的影响。结果表明:LaCrO3可明显地提高镁钙系材料的抗水化性能,其最佳加入量为1%。由试样断面的电镜扫描分析可知,LaCrO3可以有选择性的促进MgO-CaO质材料中CaO晶粒的生长。

MgO-CaO耐火材料性能研究进展

介绍了MgO-CaO耐火材料的特性,总结了提高MgO-CaO耐火材料的抗水化性、烧结性、抗渣性、抗剥落性等的技术措施。提出了MgO-CaO耐火材料的发展方向,即:开发高CaO含量的MgO-CaO耐火材料;进一步开发不烧MgO-CaO耐火材料;开发水泥回转窑用MgO-CaO耐火材料。

利用Cr2O3纳米颗粒制备新型MgO-CaO-Cr2O3复合材料

研究了Cr_2O_3纳米颗粒(最高3%)对MgO-CaO耐火复合材料的物理和力学性能的影响,重点是对抗水化性能的改善。试样在90MPa下压制成型,然后在电炉中于1 650℃下煅烧5h。对试样的体积密度、显气孔率、常温耐压强度和抗水化性进行了检测,分别用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM/EDS)对晶相和显微结构特征进行了分析。结果表明:添加1.5%Cr_2O_3纳米颗粒的试样性能最好,分别提高了体积密度(3.41g·cm-3)、常温耐压强度(848kg·cm-2)、抗水化性(1.5%),降低了显气孔率(5.58%)。试样抗水化性得到改善的机理是:1)减少了游离CaO和MgO的量,转变成高抗水化性的相,如CaCr_2O_4和MgCr_2O_4相;2)促进了致密化;3)改变了显微结构。

添加MgAl_2O_4纳米颗粒对MgO-CaO耐火材料致密化及性能的影响

将不同百分含量的MgAl_2O_4纳米颗粒添加到MgO-CaO耐火材料陶瓷复合材料中,在电炉中于1 650℃烧结并保温3 h获得耐火材料试样。用体积密度、表观气孔率、抗水化性、常温耐压强度、晶相形成和显微结构分析等方法对耐火材料试样进行了表征。结果表明,随着MgAl_2O_4纳米颗粒的加入,试样的体积密度增大。但随着MgAl_2O_4纳米颗粒的加入量达到6%,其表观气孔率和耐压强度分别下降和增加,而进一步添加MgAl_2O_4纳米颗粒,由于热膨胀失配,其结果发生了逆转。另外,加入MgAl_2O_4纳米颗粒可以显著提高试样的抗水化性能,这是由于降低了耐火材料中游离CaO的含量,并通过形成致密的微观结构来促进致密化。

浸蜡工艺对高钙镁钙质耐火材料抗水化性的影响

为了提高高钙镁钙质耐火材料的抗水化性能,以高纯烧结白云石砂和高纯镁砂为主要原料,制成φ36mm×36 mm的高钙镁钙质耐火材料试样,于1 600℃保温3 h煅烧后,采用不同的浸蜡工艺进行浸蜡处理,并采用自然存放法检测浸蜡试样的抗水化性能,以研究试样预热温度(分别为75、100、125、150、175和200℃)、预热时间(分别为0.5、1、2和3 h)、蜡液温度(分别为75、100、125、150、175和200℃)、浸蜡时间(分别为5 s、30 s、1 min、5 min、10 min、15 min)对试样抗水化性能的影响。结果表明:1)最佳浸蜡工艺是试样先在150℃预热1 h,然后在150℃蜡液中浸渍5 min;2)按最佳浸蜡工艺处理的试样,在自然环境中可保存半年以上。

Fe_2O_3微粉添加对MgO-CaO系耐火材料烧结性能及抗水化性能的影响

通过添加Fe2O3微粉的方法,研究了Fe2O3微粉对MgO-CaO系耐火材料烧结性能和抗水化性能的影响。试验结果表明,添加Fe2O3微粉可以有效地促进MgO-CaO系耐火材料的烧结,抑制其水化速度。当Fe2O3的添加量在0～3%时,随着Fe2O3添加量的增加,耐火材料试样的体积密度先增加后减小,显气孔率则先减小后增加,且两者均在Fe2O3为1%处出现极值。当Fe2O3的添加量在0.2%～0.5%的范围时,耐火材料试样的显气孔率和体积密度变化最明显。当Fe2O3添加量为1%时,将试样在温度为60℃、相对湿度为75%的条件下水化144 h后,其粉化率仅为1.46%。