金属Al-Si复合不烧铝碳滑板材料的热机械性能及显微结构

研究了金属Al-Si复合不烧铝碳滑板材料的热态抗折强度、弯曲应力-应变关系和抗热震性,并利用XRD、SEM和EDAX对其物相组成和显微结构进行了分析。结果表明:(1)材料的热态抗折强度很高,在1200～1400℃时达到50MPa以上;(2)材料从400℃开始到1400℃一直保持塑性状态,在1400℃仍没有进入粘滞流动阶段,只是在800℃以上变形量有所增加;(3)材料具有良好的抗热震性,在经受ΔT为1000～1200℃的一次热震后,其残余抗折强度均>30MPa,其抗折强度保持率仍为70%左右;(4)材料热机械性能优良的基本原因在于加入的金属Al和Si发生碳化和氮化等反应原位生成了非氧化物增强相,其显微结构特征从以碳结合为主转化为以非氧化物结合为主。

Al_2O_3-Al-C材料加热过程的变化

按w(板状刚玉)=84%,w(铝粉)=8%,w(α-Al2O3微粉)=6%,w(鳞片石墨)=2%的配比配料,外加3%热固性酚醛树脂作结合剂,成型后于200℃烘烤24h。在埋炭条件下于600～1400℃保温3h加热处理,冷却后测量试样的线变化率、显气孔率和常温耐压强度,并分析部分试样的孔径分布、相组成和显微结构,同时测定烘烤后试样在600℃、800℃、1000℃、1200℃和1400℃下的热态抗折强度,以分析该材料在加热过程的变化。结果表明,试样在600～1400℃埋炭加热过程中的变化可大致分为3个阶段:1)600～800℃,金属Al于660℃熔化,促进试样致密化,在800℃时已有少量Al4C3和AlN生成,使加热后试样的致密度和强度增大;2)800～1200℃,大量生成Al4C3和AlN,Al4C3和AlN填充在刚玉骨架结构中,试样的显气孔率进一步减小,常温耐压强度和热态抗折强度进一步增大;3)1200～1400℃,金属Al消失,Al4C3含量减少,部分与N2反应转化为AlN,试样的显气孔率略有降低,常温耐压强度和热态抗折强度略有增大。由此可见,随着加热温度的提高,材料的结合方式从碳结合转变为碳和金属铝复合结合,最后逐渐转变为碳和非氧化物复合结合。

Al和Al-Si加入量对Al_2O_3-C材料高温性能的影响

在板状刚玉颗粒、板状刚玉细粉、α-Al2O3微粉和石墨含量（质量分数,下同）分别为65%、27%、6%和2%的Al2O3-C材料中,分别以5%、8%和11%的Al粉或Al-Si复合粉（8%Al＋1.5%Si和8%Al＋3%Si）替代等量的板状刚玉细粉,外加3.5%的热固性树脂混练均匀,成型后于800℃埋炭热处理3h。在埋炭条件下检测试样400-1400℃的热态抗折强度、200-1400℃的应力-应变、常温～1500℃的热膨胀率以及试样的抗热震性和抗氧化性,并对部分试样进行了XRD、SEM和EDS分析。结果表明（1）随着温度的升高,试样的热态抗折强度表现出先降低,后快速升高,最后慢速升高的变化趋势;温度≥1000℃时,试样的热态抗折强度随Al粉加入量的增多而提高;在加入Si粉后,试样的热态抗折强度进一步提高。（2）试样在低温时即产生塑性变形,一直到1400℃仍处于塑性变形阶段。（3）试样的抗热震性随Al粉加入量的增多而提高,在加入Si粉后继续小幅提高。（4）试样的抗氧化性随Al粉加入量的增加而提高,加入Si粉后由于形成致密的氧化层结构,抗氧化性进一步提高。

低碳Al_2O_3-β-SiAlON烧成滑板的热机械性能及显微结构

用10%的矾土基β-SiAlON替代普通铝碳烧成滑板中的部分炭素材料和刚玉,研究了低碳Al2O3-β-SiAlON烧成滑板的高温抗折强度、抗热震性能及显微结构.研究结果显示：这种滑板材料与普通烧成铝碳滑板材料相比较,碳含量降低了4%～6%,但在中、高温 （1000～1400 ℃） 强度有明显提高,抗热震性略有改善.其主要原因是引入的矾土基β-SiAlON与刚玉之间有较紧密的直接结合,起到了强化、韧化的作用.

β-Sialon对金属复合不烧铝碳材料高温力学性能的影响

研究了加入矾土基β-Sialon对金属Al/Si复合不烧滑板材料高温力学性能的影响。加入矾土基β-Sialon后,材料具有如下特性:(1)高温抗折强度-温度曲线保持原有特性,在1 400℃时强度仍达到40MPa以上;(2)残余强度保持率随着矾土基β-Sialon加入量的增加而略有提高,抗热震性稍有改善。还讨论了材料的高温力学性能与物相组成和显微结构的关系。

SiC加热元件在N_2气氛下使用损毁机理研究

用XRD和SEM对在N2气氛使用后SiC加热元件的物相组成和显微结构进行了分析,并对损毁机理进行了探讨,结果表明:未变质部分的气孔较多,腐蚀性气体易通过气孔与SiC反应造成损毁,并存在Si、K2O和FeSi杂质相,此杂质相也可加速损毁;由于在N2气氛中氧分压较低,不能形成保护性玻璃膜,N2中的少量O2易与SiC加热元件反应使其氧化导致结构疏松,加剧氧化损毁;炉内烧制的含Al、Si和C的耐火材料中挥发出的Al(g)、Al2O(g)和CO(g)等与SiC加热元件反应,生成β-SiC、SiO2和Al2O3,致使SiC加热元件变质损毁.

金属铝结合镁-尖晶石-碳滑板的研制

研究了不同添加物(电熔刚玉、镁铝尖晶石、碳化硅和阿隆)对镁碳材料物理性能和抗热震性的影响,炭素种类对镁碳材料物理性能和抗氧化性的影响以及抗氧化剂种类和加入方式对镁碳材料常温抗折强度和抗氧化性的影响,根据确定的最佳添加物研制连铸钢包用滑板材料。结果表明:加入镁铝尖晶石有利于提高材料的抗热震性;与炭黑相比,添加597微细石墨可显著提高材料的常温抗折强度、致密度以及抗氧化性;以碳化硼和硅粉作为复合添加剂,有利于提高材料中、高温处理后的常温抗折强度,同时也提高了材料的抗氧化性;研制的镁-尖晶石-碳滑板材料在实际使用中的抗拉毛性优于重烧铝锆碳滑板,达到了钢厂的使用要求。

我国服务贸易国际竞争力比较分析

分析中印两国服务贸易的发展现状及其内部结构,结果表明,我国服务贸易总量增长迅速,结构需要调整,服务贸易国际竞争力不具有比较优势。

Al-Mg合金加入量对低碳Al_2O_3-Al-C不烧滑板材料低温性能的影响

以板状刚玉、α-Al2O3微粉、石墨、Al粉、Al-Mg合金粉为原料,以酚醛树脂为结合剂,研究了铝镁合金的加入量对Al2O3-Al-C不烧滑板材料500-700℃埋碳和氧化气氛烧后抗折强度和抗氧化性能的影响。结果表明:Al-Mg合金加入量不宜超过6%;引入适量Al-Mg合金,500℃埋碳条件和氧化气氛烧后试样的常温抗折强度和抗氧化性均未改善,但600℃和700℃埋碳条件和氧化气氛烧后的常温抗折强度均提高;随温度升高,试样的常温抗折强度和抗氧化性均提高;试样常温强度和抗氧化性提高的原因在于:Al-Mg合金活性高,可保护树脂碳不被氧化,且Al-Mg合金有部分与CO反应生成MgO和Al2O3陶瓷相对材料起增强作用。

改性树脂对金属复合不烧Al_2O_3-C滑板性能的影响

以板状刚玉、α-Al2O3微粉、鳞片石墨、金属铝粉和硅粉为主要原料,外加质量分数4%的热固性酚醛树脂和改性树脂为结合剂,制备了金属复合不烧Al2O3-C滑板试样,并研究了改性树脂加入量(质量分数分别为0、1%、2%、3%)对试样于400～1 000℃埋炭(石墨)和空气条件下烧后性能的影响。结果表明:加入改性树脂可明显提高两种气氛烧后试样的中低温强度,但改性树脂对试样的抗氧化性略有负面影响。选取改性树脂加入质量分数为2%的配方所制备的不烧滑板在120 t钢包试用,取得了良好效果,与不加改性树脂的普通不烧滑板相比,平均连滑率从1.3次提高至2.2次。

氮化烧成铝锆碳滑板的研制和使用

以板状刚玉、锆刚玉和锆莫来石为骨料,板状刚玉细粉、石墨粉、硅粉为基质,酚醛树脂为结合剂,制备成25 mm×25 mm×145 mm的试样,并在氮气气氛中于1 100-1 450℃烧成。测定了不同温度烧后试样的常温物理性能、抗热震性和抗氧化性,并对比了在埋焦炭条件下烧成和氮化气氛烧成对滑板性能的影响。结果表明：在氮气气氛中于不同温度烧成时,当烧成温度确定在1 350-1 450℃时,试样具有优良的抗氧化性和抗热震性;在同一温度下,与在埋焦炭中烧成相比,氮化烧成试样具有优良的抗氧化性和更高的抗热震性。研制的氮化烧成铝锆碳滑板在浇注高钙钢的250 t钢包上使用1次,效果优于同材质埋焦炭烧成的滑板。

添加铝铬渣的钢包水口座砖的研制和应用

为降低钢包水口座砖的生产成本，在0^#浇注料配方（w）：电熔白刚玉骨料70％、电熔白刚玉细粉10％、α-Al2O3微粉＋镁铝尖晶石＋氧化铬微粉15％、铝酸钙水泥5％的基础上，以等粒度铝铬渣骨料全部取代电熔白刚玉骨料（1^#配方），再在1^#配方的基础上以铝铬渣细粉全部取代电熔白刚玉细粉（2^#配方），配制成3种浇注料，经搅拌、振动浇注成型、养护、干燥以及1100和1550℃热处理后，检测试样的体积密度、强度、抗热震性和抗侵蚀性等性能。结果表明：1）110℃烘干后，与0^#试样相比，1^#试样的体积密度变化不大，显气孔率略有升高，抗折强度略有降低，耐压强度显著提高；而2^#试样的各项性能均有不同程度的下降。2）1100和1550℃热处理后，1^#试样的各项性能指标均有比较明显的改善，高温抗折强度明显提高，抗渣侵蚀性优良，但抗热震性下降；而2^#试样除高温抗折强度外其余各项性能下降明显。按综合性能最佳的1^#配方制备的钢包水口上座砖在某钢厂60t钢包上使用，1次寿命达80～90炉次，修补后寿命达110～120炉次．与钢包寿命同步。

废镁质滑板再生钢包用铝镁碳下水口的研制和应用

为了合理利用废镁质滑板，并降低钢包下水口的生产成本，在高铝矾土熟料颗粒和细粉分别占65％和10％（w），电熔白刚玉粉占20％（w），石墨粉＋α-Al2 O3微粉＋金属抗氧化剂占15％（w），外加4．5％（w）结合剂酚醛树脂的配方基础中，分别以不同量（总质量分数分别为30％、40％、55％）的废镁质滑板料（粒度为3～1、≤1、≤0．088 mm）等量取代同粒度的高铝矾土和电熔白刚玉粉，经混练、成型、烘干制备了4种钢包用铝镁碳下水口试样，并对比研究了试样经180℃固化后和1500℃埋焦炭热处理后的体积密度、显气孔率、常温抗折强度、常温耐压强度、抗热震性能。结果表明：引入废滑板料后，试样经1500℃热处理后的体积密度和显气孔率变化不大，常温强度明显降低，加热永久线变化明显增大，抗热震性能有所降低。按加入55％（w）废镁质滑板料的配方生产的铝镁碳钢包下水口，在钢厂的120 t和60 t钢包上正常使用2炉后，平均每炉扩孔1．5～3 mm，达到了钢厂的使用要求。

多喷嘴对置式煤气化炉用耐火材料的研制及应用

为满足多喷嘴对置式煤气化技术的需要,研制高性能的铬锆材料,经ZrO2增韧、纳米增韧,改善材料的抗热震性;加入稀土元素及其氧化物促进烧结,增加材料的高温抗折强度;通过降低气孔直径,提高材料的抗渣侵蚀性。研制生产的铬锆产品具有较好的高温性能,工业应用表明,产品满足多喷嘴对置式煤气化技术的使用要求。

耐火材料企业实验室认可的研究与探讨

介绍了耐火材料企业实验室认可的步骤与方法,通过按照ISO/IEC 17025:2005《检测和校准实验室能力的通用要求》建立实验室管理体系及开展能力认可,可以减少可能出现的质量风险和实验室的责任,平衡实验室与客户之间的利益,提高社会对认可实验室的认知度和信任度,最终达到法律、政府和市场的共同承认,实现检测数据的国际双边和多边的互认。

浅谈耐火材料企业如何开展现场管理达标活动

介绍了耐火材料企业开展现场管理达标活动的作用、步骤与方法。耐火材料生产素有粉尘危害比较严重,现场脏、乱、差之说,因此通过制定现场管理标准,运用科学的方法对生产现场各生产要素开展现场管理达标,包括人、机、料、法、环、信等进行合理有效的计划、组织、协调、控制和检测,以达到优质、高效、低耗、均衡、安全、文明生产的目的。现场管理是生产第一线的综合管理,推行现场管理达标活动,也是生产系统综合管理的补充和深入。

膨胀珍珠岩对镁钙质陶瓷热震稳定性的影响

以煅烧白云石、工业氧化镁为主要原料,通过添加膨胀珍珠岩制备镁钙质陶瓷试样;探讨膨胀珍珠岩含量对试样显气孔率、体积密度、抗热冲击性能及热冲击对试样抗折强度的影响。试验结果表明:添加适量的膨胀珍珠岩能有效地提高镁钙质陶瓷的抗热冲击性能。

推行卓越绩效是管理提升的有效途径

卓越绩效模式为我们提供了管理模式和评价标准，企业可以采用这一标准集成的现代质量管理的理念和方法，不断提升管理，使企业走向卓越。从推行卓越绩效模式看管理提升，其中颇多感悟。