氢冶金用耐火材料体系综述与展望

为实现国家“碳达峰、碳中和”的目标,采用氢部分或完全取代化石能源作为铁矿石的还原剂是未来钢铁行业的发展方向,但不可忽视的是,与之配套的耐火材料的研究与开发已经明显滞后。本文基于前人的研究,对氧化物和非氧化物耐火材料在氢气中的反应进行综合论述,对氢冶金用耐火材料的相关问题进行了总结归纳,最后,对钢铁行业推广氢冶金技术用耐火材料进行了展望。

焦炉用硅质耐火泥浆技术要求及试验方法研究

为使焦炉用硅质耐火泥浆的技术评价指标和要求更符合现阶段产品生产及实际使用需要,对其产品的性能指标、检测标准和试验方法进行了分析研究,提出并制定了更符合现有硅质耐火泥浆特性的技术要求和试验方法。

硅溶胶-酚醛树脂共结合Al_(2)O_(3)-SiC-C砖性能研究

为了缓解酚醛树脂碳化引起的Al_(2)O_(3)-SiC-C砖组织结构劣化,提升Al_(2)O_(3)-SiC-C砖的力学性能和抗渣性能,以粒度分别为5~3、3~1和≤1 mm的高铝矾土为骨料,以电熔白刚玉(≤0.045 mm)、SiC(≤0.075 mm)、α-Al_(2)O_(3)微粉和鳞片石墨(≤0.15 mm)等为基质,以热固性酚醛树脂和硅溶胶为结合剂,制备了硅溶胶-酚醛树脂共结合Al_(2)O_(3)-SiC-C砖。在酚醛树脂外加量为4.5%(w)的基础上,探究了硅溶胶的加入量(外加质量分数分别为0、0.45%、0.90%和1.35%)对Al_(2)O_(3)-SiC-C砖常温力学性能、高温力学性能和抗渣性能的影响。结果表明:引入适量硅溶胶可以有效提升Al_(2)O_(3)-SiC-C砖的力学性能及抗渣性能,当硅溶胶加入量为0.45%(w)时,试样具有优异的常温、高温力学性能及抗渣性能。

热熔型道路标线涂料的制备与研究

以C5石油树脂为基础成膜树脂,添加了钛白粉、玻璃微珠、重钙和滑石粉为填料以及增塑剂等助剂,制备了一种热熔型道路标线涂料。分别研究了不同树脂、树脂含量、钛白粉加入量、填料的含量以及增塑剂加入量对道路标线涂料性能的影响。通过对涂料的软化点、抗压强度、逆反射系数以及磨耗量等性能的分析,结果表明,当体系采用20%C5石油树脂、5%钛白粉、22%玻璃微珠、1%的增塑剂,其他助剂为4%时,合成的热熔型道路标涂料具有干燥时间短、软化点合适、柔韧性好、耐磨性优异、逆反射性能好、耐水以及耐酸碱效果强等优异性能。

开展技术标准工作创新促进冶金建筑企业稳步健康发展

本文阐述了技术标准工作创新的意义及发展现状,同时介绍了中了台武汉冶金建筑研究院有限公司在技术标准工作创新和实践中取得的成效。

络合型自修复功能材料配制及评价方法对比研究

以络合结晶材料、膨胀材料、促进材料和离子吸附材料等为基础配制了数种混凝土裂缝快速自修复功能材料。研究了荷载损伤恢复、表面裂缝愈合和相对渗水系数等评价方法的优劣,对比了自配材料、进口材料和基准材料的裂缝修复效果,并分析了自配材料的自愈合机理。结果表明,相对渗水系数为最合适的裂缝恢复程度评价方法,在泡水养护下以有机膦酸盐F3和土类膨胀剂E3为主配制的材料通过膨胀、迁移、络合、结晶等作用对宽度0.2~0.5 mm的裂缝有最好的修复效果,裂缝区的修复生成物以聚集在一起的小尺寸球形CaCO_(3)为主,硅酸钙凝胶和钙矾石为辅。

锂离子电池正极材料用莫来石溶胶结合匣钵材料的性能研究

为进一步提升锂离子电池正极材料用匣钵材料的性能,以莫来石(3~1、≤1 mm)、堇青石(≤1 mm)、镁铝尖晶石(≤0.088 mm)和刚玉(≤1 mm)等为主要原料,以莫来石溶胶为结合剂,在150 MPa的压力下压制成25 mm×25 mm×140 mm的试样,于110℃烘24 h,再经1400℃保温3 h,制备了锂离子电池正极材料用匣钵试样。研究莫来石溶胶加入量(加入质量分数分别为0、3%、4%、5%、6%)对其性能的影响。结果表明:1)经110℃干燥24 h后的莫来石溶胶呈网络状结构,经1000℃热处理后完全转化为莫来石相;2)当莫来石溶胶加入量为5%(w)时,试样具有较好的综合性能,其体积密度为2.83 g·cm^(-3),显气孔率为14.6%,常温抗折强度为8.4 MPa,水冷5次后的常温强度保持率为79.8%。

磷石膏自流平保温砂浆试验研究及工程应用

采用磷建筑石膏替代高强磷石膏,以水泥改性技术调节磷建筑石膏的浆体性能及力学性能,在此基础上添加外加剂和保温填料制备磷石膏自流平保温砂浆,通过线性拟合分析得到磷石膏自流平保温砂浆的导热系数和表观干密度的线性关系式。并进一步探究了水泥掺量对磷石膏自流平保温砂浆性能影响,研究发现,在10%掺量范围内,磷石膏自流平保温砂浆的软化系数随水泥掺量的增加而增大,但绝干抗压强度无显著提高,水泥的最佳掺量为5%。工程应用表明,磷石膏自流平保温砂浆兼具强度与保温性能,集地面找平与建筑节能保温于一体。

基于市场经济的建筑经济成本管理分析研究

当前,我国社会经济在飞速发展,我国的城市化进程逐渐加快,这就导致在当前市场环境下,建筑行业的转型迫在眉睫。只有不断优化建筑行业的内部管理,尤其是对建筑经济成本的管理,才能够确保行业稳定发展,以此实现建筑行业发展的目标。

低温型套筒灌浆料的制备及性能研究

在常温型套筒灌浆料的基础上引入复合水泥,通过正交试验和单因素试验探究了各组分对低温型套筒灌浆料工作性能及力学性能的影响。结果表明:当硫铝酸盐水泥、高铝水泥、石膏、硅灰掺量分别占胶凝材料的30%、20%、6%、4%,并外掺0.05%碳酸锂、0.25%硼酸、0.02%消泡剂以及0.02%膨胀剂时,制得的低温型套筒灌浆料初始流动度为316 mm,30 min流动度为291mm,-1、-3、(-7+21)d抗压强度分别为55.15、68.20、99.08 MPa,符合JG/T 408—2019《钢筋连接用套筒灌浆料》的要求。

氧化硼对Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料力学性能的影响

为了利用氧化硼“间接烧结”特性,进一步提升Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料的力学性能,以氧化硼(≤0.075 mm)为助烧剂,制备了以FM60莫来石颗粒、致密刚玉、碳化硅、α-Al_(2)O_(3)微粉等为主要原料的浇注料,探究了氧化硼细粉加入量(加入质量分数分别为0、0.2%、0.4%和0.6%)对Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料结构与性能的影响。结果表明,添加氧化硼细粉会显著提升浇注料的加水量,但其有利于晶须状莫来石的生成,从而加强骨料和基质间的结合强度,试样的力学性能得到明显提升。但当氧化硼细粉加入量提高至0.6%(w)时,试样中莫来石晶须长径比减小,试样的强度降低。综合以上结果,氧化硼最佳加入量为0.4%(w)。

用后铁沟料加入量对Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料性能的影响

为提高用后耐火材料的再利用率,以棕刚玉、用后铁沟料、白刚玉、碳化硅、α-Al_(2)O_(3)微粉、SiO_(2)微粉等为主要原料,制备了Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料。探究了用后铁沟料加入量(加入质量分数分别为0、14%、28%、42%和56%)对浇注料性能的影响。结果表明,随用后铁沟料加入量的增加,浇注料的加水量显著增加,试样经1450℃保温3 h热处理后由膨胀转变为收缩,试样经110℃保温24 h及1450℃保温3 h热处理后的体积密度、常温抗折强度、抗侵蚀性能均呈现下降趋势,但当用后铁沟料加入量不超过28%(w)时,性能下降幅度较小。将用后铁沟料加入量为28%(w)的浇注料用于1080和1350 m3高炉铁沟支沟与渣沟,取得了良好服役效果,主体结构服役周期大于70 d。

混凝土智能养护系统的设计与其应用效果分析

地下混凝土结构工程中,干缩裂缝与塑性收缩裂缝可以通过有效的外部养护来减轻或避免。目前工程中的养护较多的采用人工养护,该方式存在湿度检测有误差、人工养护不规范且成本高、养护喷水量与时机不可控等问题。这导致外部养护难以充分发挥作用。设计的智能养护系统是通过单片机的方式实现养护的自动化处理分析与控制,采用图像识别技术优化养护阈值,基于试验设计配套的养护制度,实现智能养护系统在地下结构工程中的应用,对消除混凝土内外温湿度差,提升抗压强度、减少混凝土裂缝以及节约水资源有着积极的意义。

中间包镁质干式振动料抗渣性能研究

以粒度为3-1、≤1、≤0.088 mm的中档烧结镁砂为主要原料,按骨料与基质的质量比65 35配料,选用糖、硅酸钠为复合结合剂制备了镁质干式振动料试样。采用静态坩埚法研究了糖、硅酸钠加入量和添加剂（分别为铝矾土粉,α-A l2O3粉）对干式振动料抗渣性能的影响。结果表明：1）糖、硅酸钠复合加入对镁质干式振动料抗渣性能不利,糖和硅酸钠加入量（w）分别为4%和2%时相对最好;2）镁质干式振动料的渣蚀过程以渗透为主;引入高铝矾土粉和α-A l2O3粉均可与镁砂（MgO）高温下反应生成的尖晶石（MA）可以显著提高干式振动料的抗渣性能。

利用工业废渣制备透水路面砖的研究及其应用

以冶金工业中的废弃物高炉重矿渣为骨料,水泥、矿粉为主要胶凝材料,研制了重矿渣透水路面砖。分析了影响透水砖产品性能的主要影响因素,并利用正交试验方法优选了透水砖的配方和工艺参数。结果表明,胶材用量390 kg/m^3、水灰比0.38、配重块质量770 kg/m^3、振动时间15 s为最佳工艺参数,制备的透水砖劈裂抗拉强度为3.8 MPa,透水系数为14.1×10^(-2) cm/s,符合GB/T25993—2010《透水路面砖和透水路面板》标准要求,在此基础上调整优化并完成产业化生产,在武汉海绵城市建设样板试验段中得到良好应用。

后张法预应力混凝土梁管道压浆料的研究

对配制预应力梁管道压浆料常用的各种材料进行了对比试验,研究了各组分对压浆料工作性和膨胀性能的影响。

一种用于水泥基灌浆料的复合膨胀剂研究

利用脂膜石灰、硬石膏、粉煤灰和自制塑性膨胀体为主要原料制备一种复合膨胀剂,测试不同膨胀剂配比对所配制灌浆料的工作性、膨胀性和耐久性的影响。结果表明,自制塑性膨胀体效果显著,3h内浆体可产生预期的塑性膨胀;石灰对体系中硬石膏和塑性膨胀体具有良好的激发作用,形成的钙矾石-氧化钙复合膨胀源可作为水泥基灌浆材料的稳定膨胀源。同时,制备的灌浆材料工作性、力学性能和耐久性能优异,碱含量低,有利于抑制碱-集料反应的发生。

改性材料和蒸压制度对冶金渣蒸压加气混凝土砌块性能的影响

利用钢渣粉和矿渣粉为主要原料,通过计量混合、搅拌加热、浇注发气、静停预养、切割、蒸压养护、陈化检验等工序处理后可生产出冶金渣蒸压加气混凝土砌块。通过改性材料的引入和蒸压养护制度的改进,可显著提高冶金渣蒸压加气砌块各项性能指标。

不同尖晶石在Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料中的应用

以电熔棕刚玉(8~5 mm、5~3 mm、3~1 mm)、电熔致密刚玉(1~0 mm、≤0.088 mm)、90缺陷尖晶石(200目、2µm)、78尖晶石(1~0 mm、200目、500目)、98碳化硅(1~0 mm、≤0.088 mm)、球状沥青、纯铝酸钙水泥、活性氧化铝微粉为主要原料,制备了出铁沟用Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料,研究了两种尖晶石粒度及加入量对出铁沟用Al_(2)O_(3)-SiC-C质浇注料性能的影响。结果表明:1)随着尖晶石粒度的减小,浇注料黏性降低,排气性增强,流动性、体积密度呈增加趋势;2)经不同温度处理后,试样耐压强度、抗折强度、抗渣侵蚀性能呈先增加后降低的趋势;3)随着尖晶石中氧化镁含量的增加,试样的耐压强度、抗侵蚀性逐渐增加。

耐火泥浆抗剪粘接强度新试验方法的研究

对耐火泥浆的抗剪粘接强度的试验方法进行了研究探讨,根据实际砌筑方式,建立了3块砖双粘接面和2块砖单粘接面两种试验模型,并分别对这两种模型的抗剪粘接强度试验方法进行分析。结果表明:采用2块砖单粘接面的试验方法是可行的,抗剪粘接强度与粘接面尺寸无关。为了便于实验室操作,可以将耐火砖加工成片状或小尺寸试块进行粘接试验,不会影响抗剪粘接强度测量结果。