从钢包拆包现场拣选出铝镁碳砖残砖，经分类、清除杂质后，人工将黏渣层和过渡层铲除并进行磁选和水化处理，用颚式破碎机将物料破碎至25 mm以下，最后用锤式破碎机加工成所需的粒度。对其化学组成和物相组成分析发现，w（Al2O3）=73.96%、w（MgO）=8.67%、w（C）=5.38%；主要物相为刚玉、尖晶石和石墨。由于直接破碎加工的颗粒料表面粗糙、结构疏松、形貌无规则，显气孔率较高等特点，武汉科技大学的研究人员采用轮碾机对回收料颗粒进行处理，处理后的颗粒料不仅表面光洁、结构较致密、而且具有一定的规则形状，颗粒的体积密度及显气孔率得到较大改善。在此基础上，研究了利用该再生料制备的再生铝镁碳砖的性能。
    试验以处理后的再生料作为制备再生砖的主要原料，以特级矾土、复合料及外加剂等作为基质，试验的配料组成如表1所示。将试样分别经200 ℃ 24 h、1 000 ℃ 3 h（埋炭）、1 500 ℃ 3 h（埋炭）处理。检测试样热处理后的体积密度、显气孔率、常温耐压强度及常温抗折强度、线变化率。抗氧化性试验：将试样切成棱长为50 mm的立方体，干燥后称量处理前的质量，以8 ℃•min-1的升温速率加热到1 000 ℃，再以4 ℃•min-1加热到1 400 ℃，保温3 h，冷却后称量处理后的质量。比较试样氧化试验前后质量和氧化层厚度。
表1 再生铝镁碳砖的配料组成（w）/%
原料 A0 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7
再生料（5~0 mm） - 50 55 60 65 70 75 80
特级矾土（5~0 mm） 60 10 5 - - - - -
特级矾土（≤0.088 mm） 24 24 24 24 24 25 20 15
复合料（1~0 mm） 10 10 10 10 5 - - -
石墨-L194 6 6 6 6 6 6 6 6
    试验结果：（1）经200 ℃热处理后试样的体积密度最大，经1 500 ℃热处理后试样的体积密度最小。经200和1 000 ℃热处理后的材料体积密度随Al2O3-MgO-C再生料加入量的增加而减小，变化程度有所不同，经1 500 ℃热处理后，材料的体积密度随着再生料加入量的增加先缓慢减小，后逐渐增大，显气孔率呈相反趋势。（2）经1 500 ℃热处理后，材料出现膨胀，并且随着再生料加入量的增加，材料的线变化率先缓慢下降后迅速上升，最后略微下降；经1 000 ℃热处理后的材料出现收缩，但随再生料加入量的增加变化程度不大。（3）200 ℃热处理后试样的抗折强度和耐压强度最高，1 000 ℃热处理后试样的抗折强度和耐压强度最低。随着再生料加入量的增加，200和1 500 ℃热处理后试样的抗折强度的变化规律是先下降再上升最后呈下降趋势；1 000 ℃热处理后试样的抗折强度的变化规律是先下降再上升，最后呈上升趋势；而耐压强度在不同的温度下均呈下降趋势。（4）随着再生料加入量的增加，各组试样氧化后的失重率和氧化面积均逐渐增大；当再生颗粒料加入量为80%时，试样的质量损失率和氧化面积均达到最大。
    再生料加入量≤75%的再生铝镁碳砖的性能指标符合企业标准要求，与所生产的不加再生料的同规格铝镁碳砖的性能指标相近。
（摘编自《武钢技术》2010，№2)

★铝灰合成SiAlON复合粉对铁沟浇注料性能的影响
    目前，国内大、中型高炉出铁沟主要以Al2O3-SiC-C质浇注料为主，引入SiC是为了改善浇注料的抗渣性，然而，随着高炉的大型化以及铁矿石品位的下降，加入SiC已不能完全满足使用要求。武汉科技大学的研究人员拟以用工业固体废弃物铝灰为原料所制得的4种SiAlON复合粉分别替换铁沟料中的部分细粉，研究加入SiAlON复合粉对铁沟浇注料性能的影响。
    试验所用的原料有棕刚玉（w(Al2O3)=95.0%）、白刚玉（w(Al2O3)=98.5%）、SiC（w(SiC)=97.0%）、氧化铝微粉（w(Al2O3)=98.6%）、硅微粉（w(SiO2)=96.0%）、球状沥青、金属硅、水泥、添加剂和防爆纤维等，添加的4种复合粉体分别为：①采用熔盐法铝灰合成的纯SiAlON粉体，标记为试样MSP，其主要物相为O’-SiAlON和β-SiAlON；②采用熔盐法铝灰合成的SiAlON复合粉体，标记为试样MSC，其主要物相为β-SiAlON、刚玉和镁铝尖晶石；③采用电弧炉法铝灰合成的纯SiAlON粉体，标记为试样EAP，其主要物相为β-SiAlON和极少量的15R；④采用电弧炉法铝灰合成的SiAlON复合粉体，标记为试样EAC，其主要物相为β-SiAlON、刚玉、镁铝尖晶石和15R。
表1 试样的配料比（w）/%
试样编号 SiAlON复合粉 棕刚玉+碳化硅等 白刚玉（≤75 µm) α- Al2O3
0# 0 93 3 4
1# 1 93 3 3
3# 3 93 2 2
5# 5 93 1 1
7# 7 93 0 0
    按表1配料，并加入5.5%的水搅拌3 min后，振动浇注成125 mm×25 mm×25 mm的条状试样，室温下养护24 h后脱模，经110 ℃ 24 h烘干处理后，选取部分试样进行1 100 ℃ 3 h和1 450 ℃ 3 h的埋碳热处理。根据相关标准测量试样的体积密度、显气孔率、常温抗折强度和耐压强度、高温抗折强度。抗氧化性测试是比较在空气气氛中1 450 ℃ 0.5 h处理后各组试样的体积密度、显气孔率、常温抗折强度和耐压强度。
    研究结果表明：（1）加入MSP有助于提高铁沟浇注料110 ℃烘干后和1 450 ℃烧后试样的强度；MSC的加入能提高铁沟料110 ℃烘干后、1 100和1 450 ℃烧后试样的抗折强度，并且可以提高1 450 ℃烧后试样的耐压强度；加入EPA可以提高铁沟料110 ℃烘干后和1 100烧后试样的抗折强度以及110 ℃烘干后和1 450 ℃烧后试样的耐压强度；加入EAC可以提高铁沟浇注料1 100和1 450 ℃烧后试样的强度。（2）加入4种SiAlON复合粉体后，铁沟浇注料的高温抗折强度均有所降低，其中MSC和EAC对试样高温抗折强度的影响较MSP和EAP更显著。（3）加入SiAlON复合粉体会使铁沟浇注料氧化后的显气孔率和抗折强度升高，并使试样体积密度和耐压强度下降。
（摘编自《武汉科技大学学报》2010，№2）