亚白刚玉对红柱石细粉烧结性能的影响

为了考察亚白刚玉对红柱石基耐火材料烧结性能的影响,以南非红柱石细粉和亚白刚玉细粉为原料,研究了亚白刚玉加入量(加入质量分数分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%和35%)对红柱石细粉在不同温度(1 150、1 200、1 250、1 300、1 350、1 400、1 450、1 500和1 600℃)煅烧后莫来石化和烧结性能的影响。结果表明,引入亚白刚玉后,红柱石细粉的烧结性能受控于原生莫来石化反应和二次莫来石化反应的膨胀效应,以及高温液相促进烧结的综合作用。低于1 350℃时,系统中发生的主要是原生莫来石化反应,系统的烧结行为主要受原生莫来石化反应的膨胀效应影响,亚白刚玉加入量对红柱石细粉的烧结性能影响不大。高于1 400℃时,系统中将产生二次莫来石化反应并主导系统的烧结行为,二次莫来石化反应的程度随着亚白刚玉加入量的增加而增大,红柱石细粉的烧结性能也随之恶化。可见,以亚白刚玉作为添加剂来提高红柱石基耐火材料的莫来石含量,进而改善其高温性能时,应该根据制品的性能指标要求,合理确定最佳亚白刚玉加入量和煅烧温度。

南非红柱石细粉的烧结行为和莫来石化研究

采用南非红柱石细粉(粒度≤0.088mm)为原料,粉体在200MPa下成型为36mm×10mm试样,选择煅烧温度为1200～1600℃(温度间隔50℃),研究了南非红柱石细粉的烧结行为。通过对试样烧后线变化率、体积密度、显气孔率及XRD分析数据进行处理,分析了红柱石分解和莫来石化反应的行为特征。结果表明:1200℃左右已有莫来石生成;1500℃红柱石分解完全。随着温度的升高,红柱石和莫来石两者的消长主要出现在1300～1400℃,而反应过程有如下先后顺序:材料膨胀,红柱石分解,莫来石生成。温度低于1400℃,莫来石化反应膨胀和基质烧结同时存在,出现局部膨胀和局部烧结排除气孔共存的现象,导致显气孔率的变化趋势与烧后线变化率及体积密度的变化趋势不对应。高于1450℃,液相促进烧结起主导作用,材料大幅度收缩。1400℃煅烧后试样的线收缩率最小。

烧成温度和保温时间对红柱石基耐火材料莫来石化行为的影响

研究了烧成温度和保温时间对添加活性氧化铝的红柱石基耐火材料莫来石化行为的影响。对试样XRD数据的分析结果表明,烧成温度升高,莫来石含量线性增大,残存红柱石线性减少,二者具有良好的相关性。氧化铝溶解入液相主要在1400℃之前。二次莫来石化反应主要发生在1500℃之后。1600℃烧成时,保温3h之内,莫来石含量增长速度最快。二次莫来石的生成反应在一定程度上滞后于一次莫来石反应和刚玉溶解入液相的反应。