水泥回转窑过渡带用尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料的制备

水泥回转窑过渡带由于难以结窑皮和所用耐火材料热导率较高,使得窑体表面温度高,散热损失大。本工作以菱镁矿、白云石和煅烧氧化铝为原料合成了尖晶石-铝酸钙复相轻量骨料,以此为颗粒,以烧结镁砂细粉为基质制备出尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究了合成原料物相组成对耐火材料常温物理性能、荷重软化温度和抗水泥物料侵蚀性能的影响,结果表明:利用菱镁矿、白云石和煅烧氧化铝为原料在1650℃保温4 h可以合成吸水率较低的尖晶石-铝酸钙复相轻量耐火原料。以合成尖晶石-铝酸钙复相材料为骨料可以制备出常温耐压强度较高的尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料,其高强度得益于合成骨料与方镁石基质的良好结合。尖晶石-方镁石-铝酸钙耐火材料具有较好的抗水泥物料侵蚀性能,可用于水泥回转窑过渡带。

采用微孔CA_6-MA骨料的Al_2O_3-CaO-MgO轻质浇注料的性能

以自合成的微孔CA6-MA颗粒(8～5、5～3、3～1 mm)为骨料,以速烧刚玉粉(≤0.074、≤0.043 mm)、α-Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥为粉料,经配料、混练、振动成型、养护、烘干后,分别在1 000、1 200、1 400、1 600℃保温3 h热处理,检测热处理后试样的永久线变化、显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、热态抗折强度和热导率,并分析其显微结构。结果表明:1)试样在1 600℃热处理后的永久线变化为1.14%,1 600℃热处理后试样的显气孔率为59.84%,体积密度为1.51 g.cm-3,常温抗折强度为2.7 MPa,常温耐压强度为7.3 MPa,1 400℃的热态抗折强度为1.4 MPa,1 000℃的热导率为0.219 W.m-1.K-1;2)1 600℃热处理后试样基质中有大量片状CA6,骨料和基质之间结合很好。

起始物料对CA_6-MA轻质骨料性能的影响

针对以往合成CA6-MA轻质骨料主要采用固体起始物料时Ca O和Mg O分散度有限之不足,以菱镁矿、碳酸钙和氢氧化铝为主要原料,尝试了用可溶性盐Ca Cl2(加入质量分数分别为1%、3%、5%、7.2%)和Mg Cl2·6H2O(加入质量分数分别为1%、3%、5%、7%、9%)分别替代碳酸钙和菱镁矿,研究了其对CA6-MA轻质料的体积密度、强度和显微结构的影响。结果表明:1)Ca Cl2和Mg Cl2·6H2O分别替代碳酸钙和菱镁矿作为Ca O和Mg O源均可制得CA6-MA轻质骨料。2)Mg Cl2·6H2O或Ca Cl2的加入对CA6-MA轻质骨料的物相影响不大,却明显改变了轻质骨料的显微结构;与引入Ca Cl2相比,引入Mg Cl2·6H2O更有利于生成交叉排列的片状CA6及制备低体积密度、高强度、微孔的CA6-MA轻质微孔骨料。3)Mg Cl2·6H2O的最佳加入量为5%(w)。

Al(OH)_3加入量对Al_2O_3-CaO-MgO浇注料性能的影响

为了避免常见Al2O3-CaO-MgO轻质浇注料使用重基质造成的与轻质骨料性能差异较大的问题，以微孔轻质CA6-MA骨料（8-5、5-3、3-1mm）、w（Al2O3）=99．5％的速烧刚玉（≤0．045、≤0．074mm）、α-Al2O3微粉、Al（OH）3（≤0．045mm）等为原料，研究了在Al2O3-CaO-MgO轻质浇注料的基质中引入不同量的Al（OH）3（其质量分数分别为0、1％、3％和5％）对其烧后性能的影响。结果表明：随Al（OH）3加入量增加，Al2O3-CaO-MgO轻质浇注料的加水量增加，体积密度略有降低，常温耐压强度呈下降趋势，对试样的常温抗折强度和高温抗折强度（1400℃1h）影响不大，热导率减小；经1600℃3h热处理后，加入质量分数3％Al（OH）3的浇注料基质中由大量交叉排列的六方片状六铝酸钙转变为多层叠加状。综合考虑Al2O3-CaO-MgO轻质浇注料的各项性能，Al（OH）3的合适加入质量分数为3％。