第19期
致密均化铝矾土的性能及应用研究
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期号 : 2011 年, 第19期
内容简介

    致密均化铝矾土熟料是将矾土矿石经过破碎、细磨并调节好成分后加水混练均匀,挤压成球或成块,然后高温煅烧,制成成分稳定、结构均匀、致密度高、性能稳定的均质合成熟料。为充分利用致密均化铝矾土的性能,北京科技大学的研究人员首先对致密均化铝矾土的化学成分、体积密度、吸水率以及微观结构等进行研究;并以鱼雷车“三脱”工艺用Al2O3-SiC-C材料为应用背景,对分别以致密均化铝矾土、普通铝矾土和亚白刚玉为原料的Al2O3-SiC-C材料进行了物理性能以及耐“三脱”渣浸蚀等方面的研究。
    取均化后的致密铝矾土进行进行化学成分、体积密度、吸水率等方面的分析,并对其进行SEM、EDS分析。结果发现,经均化后的铝矾土的结构致密、成分均匀,具有较高的体积密度和较低的气孔率,且气孔多为封闭气孔。
    分别以致密均化铝矾土(w(Al2O3)=84.52%、w(SiO2)=9.72%、w(Fe2O3)=1.52%)、普通烧结铝矾土(w(Al2O3)=84.61%)和亚白刚玉(w(Al2O3)=98.8%)为骨料,按照表1的配比进行混料、成型。将试样经200 ℃干燥24 h后进行显气孔率、体积密度、常温耐压强度和高温抗折强度等物化指标。高温抗折强度是在1 400 ℃埋碳条件下保温30 min后进行测试的。回转渣浸试验用渣为铁水“三脱”工艺渣,其成分为:Fe3O4、CaO、CaF2、Na2CO3。将装配有试样的回转抗渣炉加热到1 600 ℃后加入300 g“三脱”渣,每隔30 min更换一次新渣,一共加入新渣7 次。试验结束后,将试样取下,量取试样在进行渣浸后的残余厚度,并根据原始厚度测算被熔渣蚀损的厚度。
表1 试验配比(w)/%


原料

C1

C2

C3

普通烧结铝矾土

60

0

0

均化铝矾土

0

60

0

亚白刚玉

0

0

60

石墨

14

14

14

SiC粉

9

9

9

氧化铝粉

17

17

17

    试验结果表明:基于致密均化铝矾土的试样具有很好的常温性能指标,在气孔率、体积密度以及常温耐压强度方面都优于普通矾土的试样,与亚白刚玉试样相当;以致密均化铝矾土为原料的试样在高温抗折强度和耐熔渣浸蚀性方面远优于以普通矾土为原料的试样,与亚白刚玉的试样相当。
(摘编自《稀有金属材料与工程》2011,增刊)

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