第7期
第十八届全国耐火材料青年学术报告会论文摘要
作者:nhxx
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期号 : 2022 年, 第7期
关键词: 第十八届全国耐火材料青年学术报告会,论文摘要
内容简介

第十全国耐火材料青年学术报告会论文摘要

氮化物透波陶瓷纤维研究进展氮化物陶瓷纤维具有优异的力学性能、耐高温性能和高温透波性能,是高马赫数飞行器天线罩研制的关键原材料。本文聚焦氮化物透波陶瓷纤维的最新研究进展,重点综述了Si3N4纤维、BN纤维、SiBN纤维和SiBNO纤维等几种典型氮化物陶瓷纤维的制备方法、组成结构与性能的相关研究现状,分析了上述几种氮化物陶瓷纤维的性能特点,展望了耐高温透波陶瓷纤维的未来发展方向。(吴震宇,龙 鑫,邵长伟等;国防科技大学 空天科学学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室)

 

氧化钙材料的性能及优化研究进展氧化钙材料具有优良的热力学稳定性、脱硫脱磷性能、碳吸附性能等,是工业生产应用中的一种重要碱性材料。但由于其抗水化性能较差,严重损害了材料的服役性能,限制了氧化钙材料的适用范围。本文阐述氧化钙质材料的应用进展,并归纳总结该材料体系热力学稳定性、脱硫脱磷、碳吸附和抗水化等性能优化的主要措施。(王 萱,余 超,董 博等;武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

连铸钢包及炉外精炼钢包用耐材技术的研究与发展本文分析了连铸钢包以及LF/LF+VD、VOD、RHSL/KIP和CAS/CAS-OB等炉外精炼钢包的冶炼工艺,概括了连铸钢包及炉外精炼钢包内衬用耐火材料的主要种类,简单分析了各类耐火材料的优缺点、应用部位及适用的钢种,详细论述了连铸钢包及炉外精炼钢包用MgO-C砖和Al2O3-MgO-C砖、镁钙(碳)砖、高铝砖、镁铬砖、铝镁尖晶石碳砖、铝镁不烧砖、不定形耐材技术及钢包节能等技术的新发展概况,指出连铸钢包及炉外精炼钢包耐材技术取得显著进步,使用寿命显著提高。(张艳利,彭西高,程庆先;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司)

 

多孔陶瓷的制备与应用多孔陶瓷是一种重要的陶瓷材料,多孔陶瓷的主要特点是化学稳定性好、耐高温、强度高、耐酸碱、体积密度小及导热性低,因而被广泛应用于众多领域。本文总结了几种常见的多孔陶瓷材料的制备方法,系统地介绍了多孔陶瓷制备工艺的最新进展,介绍了多孔陶瓷的实际应用,并对多孔陶瓷的发展前景进行了阐述。(李佳佳,薛龙飞,张富强等;东北大学)

 

从《耐火材料》看我国钢铁工业用不定形耐火材料的发展现状从近五年来《耐火材料》发表的571篇文章中,筛选出关于钢铁工业用不定形耐火材料61篇,综述了我国钢铁工业用不定形耐火材料的研究现状,指出了我国钢铁工业用不定形耐火材料的发展方向。(张子英,彭西高,赵 瑞等;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司)

 

C@SiC复合粉体添加量对2O3-SiC-C铁沟浇注料性能影响Al2O3-SiC-C出铁沟浇注料的服役性能。为此,以棕刚玉、碳化硅、白刚玉、SiO2微粉、α-Al2O3微粉和铝酸盐水泥为主要原料,采用熔盐改性制备的C@SiC复合粉体逐步替代球状沥青制备Al2O3-SiC-C铁沟浇注料。研究C@SiC复合粉体加入量对浇注料加水量、流动性及热处理后试样的常温物理性能、抗热震性和抗氧化性的影响。结果表明:随着C@SiC复合粉体添加量的增加,浇注料加水量有所提升,但热处理后试样的显气孔率先增加后减小,常温抗折强度、耐压强度显著提升,抗氧化性能得到显著改善;完全替代球状沥青后试样的抗折强度提高51.2 %,热震强度保持率提高28.7 %。(刘正龙,邓承继,余 超等;武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

金属Al、Si添加对SiC-MA复合材料抗渣性影响为研究金属Al粉和Si粉添加对SiC-MA复合材料抗煤渣性的影响,以SiC颗粒,MgAl2O4细粉为主要原料,分别制备了添加质量分数为4%(w)的金属Al粉、8%(w)的金属Si粉和不含金属粉的3组SiC-MgAl2O4坩埚试样,经高温烧成后,利用静态坩埚法在埋碳气氛下进行1 500 ℃保温3 h的煤熔渣侵蚀试验。(夏 淼,司瑶晨,孙红刚等;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料国家重点实验室)

 

负载方式对催化氮化制备Si3N4复合MgO-C耐火材料力学性能的影响为了探明催化剂负载方式对氮化制备Si3N4复合MgO-C耐火材料力学性能的影响,以电熔镁砂、鳞片石墨、硅粉、酚醛树脂和硝酸铁为主要原料,经1 350 ℃氮化制备了MgO-C耐火材料,研究了不同催化剂载体(硅粉、硅粉+酚醛树脂)对MgO-C耐火材料中Si3N4的形成和材料性能的影响。结果表明:采用硅粉+酚醛树脂为催化剂载体,会促进α-Si3N4参与反应生成β-Si3N4和MgSiN2,并提高SiC生成量,但这种负载方式会导致试样内部产生较多气体而逸出,材料结构变得疏松,降低了材料的力学性能;相同条件下硅粉负载催化剂氮化制备MgO-C耐火材料显示出更高的致密度和力学性能。(陈 洋,邓承继,丁 军等;湖南工学院  新型建筑材料研究院)

 

负压对浸入式水口结瘤堵塞的影响其中,水口堵塞是高品质钢生产真正的"卡脖子"环节。然而,现有的理论与防堵措施均无法明确解释浸入式水口堵塞机制和根本有效地解决水口堵塞问题。通过数值模拟与实验进行了负压对浸入式水口结瘤堵塞的影响研究。结果显示:连铸过程中浸入式水口内腔存在负压,且负压的存在会导致浸入式水口结瘤堵塞。(顾 强,职建军,甘芳菲等;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司)

 

 

精炼钢包用高纯无水泥结合刚玉-尖晶石预制块的损毁机制研究采用SEM和EDS等手段对精炼钢包用后的高纯刚玉-尖晶石质预制块的组成和结构进行了分析。结果表明:在服役过程中,高纯预制块热面基质中原位形成大量活性高的镁铝尖晶石微晶,在渣层与渗透层界面处形成一层(Mg,Fe)Al2O4复合尖晶石层,阻止了熔渣/钢水中的FeO进一步向砖体内部渗透,同时镁铝尖晶石微晶在渗透层中可固溶少量的CaO和SiO2。高纯刚玉尖晶石预制块的损毁主要由渣和耐火材料的反应引起。损毁形式以熔渣侵蚀、渗透和结构剥落为主。(刘光平,李媛媛,邵俊宁等;浙江自立高温科技股份有限公司)

 

高品质钢连铸水口渣线侵蚀机理与调控分析针对目前连铸浸入式水口渣线部位耐材的侵蚀造成水口服役失效与连铸生产效率无法提升的难题,本文详细分析了水口渣线耐材侵蚀的原因与机理。同时,在目前常规的解决方法只能部分缓解水口渣线耐材侵蚀的背景下,提出了利用外加电场进行定向电化学反应调控的方法,期望其成为一种可从根本上解决水口渣线侵蚀的新手段。(田 晨,职建军,甘菲芳等;东北大学冶金学院)

 

基于用后镁铝尖晶石砖制备热态修补料工艺及性能研究钢铁行业在国民经济中起到重要支撑作用。然而炼钢设备中的用后耐火材料多为废弃处置,这不仅污染环境,还产生大量资源浪费。为实现用后耐材高附加值利用,以RH转炉用后镁铝尖晶石砖为主要研究对象,添加镁砂、硅粉等原料研究制备热态修补料。通过调整烧结温度和原料配比,研究不同条件下的热态修补料热铺展性等物理性能、物相形貌等微观结构和耐压强度、抗折强度等力学性能。通过正交试验获得优化原料配比和工艺参数,从而获得性能优良的热态修补料的制备技术。结果表明,配方(w)采用用后RH转炉镁铝尖晶石砖70%(≤0.074 mm 10%,≤1 mm 25%,1~3 mm 35%),镁砂20 %,硅粉10%,改性沥青26%时,于1200 ℃保温3 h的样品性能最好。其体积密度为2.75 g.cm-3,显气孔率为23.1%,耐压强度为47.42 MPa,抗折强度为7.82 MPa,强度保持率为34.6%。

(郑宝贵,池 朋,吴小文等;非金属矿物与固废资源材料化利用北京市重点实验室 矿物材料国家专业实验室 中国地质大学(北京)材料科学与工程学院)

 

CaO-Al2O3-SiO2熔渣对多孔MgO-Al2O3耐火材料渗透行为的数值模拟研究通过建立耦合数值模型,对CaO-Al2O3-SiO2熔渣向多孔MgO-Al2O3耐火材料内部渗透侵蚀过程进行了模拟研究,分析了熔渣-耐火材料接触角的变化对渗透侵蚀过程的影响。由于熔渣与多孔耐火材料的界面润湿性,熔渣向耐火材料内部发生渗透,熔渣渗透过程存在分支生长现象,而并非平铺填充式推进。对于小颗粒的骨料,熔渣能够逐步渗透并将其包裹,此时骨料会发生剥落进入熔渣或钢液中,对钢液洁净度产生负面影响。在20 min时,两接触角条件下熔渣侵蚀耐火材料的深度分别为1.1 mm(10o)和0.76 mm(65o)。熔渣-耐火材料接触角为65o时,在约10 min时,熔渣的渗透深度达到4.7 mm后逐渐保持稳定,当熔渣-耐火材料接触角为10o时,整体上渗透深度随时间逐渐增加,虽增加速度变缓,但未有保持稳定的趋势。(刘 畅,谭 憧,杨光美等;武汉科技大学耐火材料与冶金国家重点实验室/钢铁冶金及资源利用教育部重点实验室)

 

Al-Si合金添加量对电熔尖晶石碳材料性能的影响以电熔镁铝尖晶石为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,制备了电熔镁铝尖晶石碳材料。研究了Al-Si合金加入量(质量分数分别为0、2%、4%、6%、8%和10%)对电熔镁铝尖晶石碳材料性能的影响。结果表明:加入Al-Si合金的试样中均有纤维物质生成,可明显提高试样的常高温抗折强度、常温弹性模量、抗热震性能,且当Al-Si合金加入量为6%~8%(w)时,试样的综合性能达到最优。(郝 娴,贺远航,马飞祥等;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料重点实验室)

 

大废钢比生产模式下钢包耐火材料的侵蚀及影响分析概括了武钢有限责任公司炼钢厂在大废钢比生产模式下生产工艺的变化对钢包耐火材料使用效果的影响,分析了钢包渣线砖、壁砖及供气砖的侵蚀原因及影响因素变化;研究结果表明:铁钢比由0.99降低到0.85的情况下,钢包炉加热比例由35%提高到55%,钢包炉升温比例增加是耐材使用异常的主要原因;通过采取钢包壁砖局部加厚、定期维护修补、改进耐材质量、优化操作工艺及维护方式等措施满足炼钢工艺变化的需求。(肖同达,李慕耘,孔勇江等;宝钢股份武钢有限炼钢厂)

 

添加TiN的Al2O3-SiC-C铁沟浇注料结构与性能采用棕刚玉、碳化硅、铝酸钙水泥等为主要原料,制备了Al2O3-SiC-C铁沟浇注料。研究了氮化钛(TiN)对铁沟浇注料结构与性能的影响。结果表明,适量TiN的添加,有利于在浇注料的孔隙处形成交织排列的碳化硅晶须网络结构,能够改善其高温力学性能、抗氧化性能及抗熔渣渗透能力;但当TiN引入量过高时(大于4%(w)),其热膨胀系数与浇注料中主要原料存在较大差异,导致浇注料的热震稳定性降低。因此在确保铁沟料显微结构与物理性能的基础上,需要控制TiN引入量在2%(w)以下为宜。(宋浩恺,王周福,刘 浩等;武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

La2O3合成高钙镁钙砂烧结性能和抗水化性能的影响用碱式碳酸镁和氢氧化钙为原料合成了(MgO):n(CaO)=1的高钙镁钙砂,并通过添加0.1%~0.5%(x)的La2O3粉末来改善合成高钙镁钙砂的烧结性能和抗水化性能。结果表明:添加0.1%~0.2%(x)的La2O3能促进高钙镁钙砂的烧结,当La2O3的添加量达到0.3%(x)时,La2O3会阻碍高钙镁钙砂的致密化。当La2O3的添加量为0.1%(x)时,试样的体积密度和线收缩率最大,显气孔率最小;添加0.1%~0.2%(x)La2O3的试样中,CaO的晶粒尺寸较空白试样小,当La2O3的添加量达到0.3%(x)时,CaO的晶粒尺寸较空白试样大;添加0.1%~0.2%(x)La2O3能降低高钙镁钙砂显气孔率,从而提高抗水化性能。而当La2O3的添加量达到0.3%(x)时,高钙镁钙砂的致密性会降低,抗水化性能也会降低。(董云洁,王周福,刘 浩等;武汉科技大学)

 

结合体系对铁水包浇注料性能的影响:以80矾土,氧化铝微粉,碳化硅和微硅粉为主要原料,赛克-Z和水泥为结合剂制备铁水包浇注料,研究了赛克-Z结合铁水包浇注料的各项性能以及水泥加入量对铁水包浇注料性能的影响。结果表明:1)赛克-Z结合铁水包浇注料加水量低、流动性好,具有较好的体积稳定性和常规物理性能;2)赛克-Z 结合的铁水包浇注料具有较好的高温抗折强度及抗渣铁侵蚀和渗透性,其在铁水包上应用使用寿命可提升20%以上;3)随着水泥加入量的增加,铁水包浇注料的高温性能和抗渣铁侵蚀和渗透性降低。(戴长浩;埃肯有机硅(上海)有限公司)

 

纳米Al2O3粉对不烧Al-Si复合Al2O3-C滑板材料高温力学性能的影响:以板状刚玉骨料和细粉、α-Al2O3微粉、B4C粉、Al粉和Si粉等为原料,制备了不烧的低碳Al-Si复合Al2O3-C滑板材料,研究了纳米Al2O3粉对Al2O3-C材料高温力学性能的影响。研究表明:纳米Al2O3粉良好的填充效果提高了试样干燥后的密度和常温强度。高温下具有高反应活性的纳米Al2O3可以促进Al、Si与C、CO、N2反应,促进更多非氧化物晶须(Al4C3、AlN和SiC)的形成,从而提高材料的高温强度和抗热震性。(苏 凯,张 骞,田学坤等;郑州大学材料科学与工程学院 河南省高温功能材料重点实验室)

 

不同类型复合结构透气砖在300 t精炼钢包的应用研究:本文简介了复合结构透气砖的性能特点,对比了芯板型、弥散型两种复合结构透气砖在300吨钢包的应用效果。中钢洛耐院生产的芯板型、弥散型复合结构透气砖,以及日本某知名厂家生产的弥散型复合结构透气砖均能满足钢厂使用寿命和吹通率,芯板型透气砖平均每炉烧氧时间,略长于弥散型透气砖。通过剖析用后残砖,研究了不同厂家弥散砖制备工艺、微观结构与服役性能之间的相关性:洛耐院生产的弥散砖优选等粒径非球形板状刚玉和白刚玉颗粒(≥80%),添加少量Al2O3微粉、Cr2O3微粉和Zr2O3细粉,高温烧成后非球形板状刚玉和白刚玉颗粒之间相互咬合,形成三维立体网络骨架,高温强度高,抗冲刷磨损性优异,兼具优良的热震稳定性和抗钢渣侵蚀性;日本某厂生产的弥散砖采用等粒径球形板状刚玉颗粒,可实现最大颗粒基质比,颈部厚度较薄,因基质量小,抗侵蚀性能佳,且气孔孔径分布范围较窄,避免大气孔渗钢堵塞气道。(陈 卢,许远超,郭 鹏等;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料国家重点实验室)

 

不锈钢渣对钢包内衬用MgO-C砖侵蚀机制研究:采用静态坩埚法研究钢包渣对钢包包壁部位MgO-C砖的侵蚀机制。结合XRD、SEM和EDS分析渣蚀后MgO-C砖的物相变化、显微结构和化学成分变化。结果表明:高温下,熔渣进入基质,产生的低熔物溶解镁砂细粉,并从晶界进入镁砂颗粒中,逐步瓦解镁砂颗粒,促使镁砂向熔渣中溶解,进一步蚀损MgO-C砖。(周 婷,余 俊,赵惠忠等;武汉科技大学)

 

镁橄榄石半轻质浇注料对钢包热特性影响的模拟研究:以某钢厂90 t精炼钢包为研究对象,建立三维有限元传热模型,使用有限元分析软件模拟研究并对比分析了钢包在烘烤阶段和静置阶段时,钢包内衬永久层分别采用铝镁浇注料、高铝质浇注料和镁橄榄石半轻质浇注料对钢包保温性能的影响。结果表明:用镁橄榄石半轻质浇注料替换钢包内衬永久层的铝镁浇注料和高铝浇注料,可以使钢包在烘烤阶段的总热损失分别降低25.8%和7%,静置阶段钢液的平均温度分别提高7.5和2.3 ℃,钢液温降速率分别降低0.38和0.12 ℃·min-1。若以1 h为钢包的循环周期,则在一个周期内通过钢包外表面散热分别可以节约1040.4和295.2 MJ,折合标煤35.5和10.1 kg。取得了良好的节能效果。(侯入林,刘志广,赵传杰等;河南科技大学材料科学与工程学院)

 

刚玉加入粒度对刚玉-莫来石浇注料性能的影响研究:以M70烧结莫来石(8~5、5~3、3~1和1~0 mm,≤200目)、二氧化硅微粉、α-Al2O3微粉(d50=1.5 μm)为原料,以硅溶胶(固含量30%)为结合剂,并以不同粒度的白刚玉替代M70烧结莫来石,研究了不同粒度的刚玉对刚玉-莫来石浇注料各项性能的影响。结果表明:经不同温度热处理后,随刚玉加入粒度变细,试样的体积密度逐渐升高,显气孔率和加热永久线变化率呈现先升高后下降的趋势。随刚玉加入粒度变细,对试样经不同温度热处理后的常温耐压强度影响不大,而常温抗折强度和热态抗折强度则呈现先降低后增加的趋势。刚玉加入粒度对试样的荷重软化温度影响不大。试样的热震稳定性先变好后降低,当刚玉加入粒度为5~3 mm时,抗热震性最佳。综合分析,可能是因为在此加入粒度下,试样经热处理后内部出现更多并且尺寸更大的微细裂纹,可以给材料内部的热应力提供更多的缓冲区域,使其热震稳定性达到最佳。(亢晓奎,周子义,高安军等;河南科技大学材料科学与工程学院)

 

养护温度对铝镁预制件的影响:研究了养护温度对铝镁预制件在实验室和现场生产的影响,通过选用合理的养护温度控制铝镁预制件的质量,保证预制件的脱模强度,提高浇注料的物理性能。试验主要采用60%的板状刚玉、12%~20%的电熔镁砂及12%~22%的电熔白刚玉细粉为主要原料;0~3%的硅微粉和0~5%的活性α-氧化铝超微粉为结合剂,外加少量减水剂。试验结果证明:当养护温度控制在80℃烘16 h时,能有效地解决大生产过程中无水泥铝镁预制件早期脱模强度低这一难题。(马安平,翁小燕,严培忠等;浙江红鹰集团股份有限公司)

 

南钢鱼雷罐炉衬结构优化及应用:为提高鱼雷罐保温效果,降低铁水温降,通过有限元软件ANSYS分析了鱼雷罐炉衬添加蛭石板作为保温层后的效果,并进行现场应用。结果表明:鱼雷罐增加一层蛭石板后,铁水温度可提高5.6 ℃;鱼雷罐现场应用表明,炉衬结构优化后,锥段最高温度由307.1 ℃降低到242.9 ℃,节能效果明显。(李权辉,刘桂丽,杨文刚等;南京钢铁股份有限公司南钢研究院)

 

硼玻璃粉对铝碳材料结构与性能的影响:为了研究硼玻璃粉加入量对铝碳材料结构与性能的影响,以棕刚玉、煅烧氧化铝粉、鳞片石墨为主要原料,以酚醛树脂为结合剂,用硼玻璃粉替代部分煅烧氧化铝粉制备铝碳材料,分别测试了试样的显气孔率、体积密度、抗折强度、抗氧化性、线膨胀系数,利用SEM分析了试样的显微结构。结果表明:硼玻璃粉加入量分别为0、1%、2%、3%、5%(w)时,随着硼玻璃粉加入量的增加,试样的显气孔率由17.67%下降至13.46%,常温抗折强度由2.45 MPa增加到8.40 MPa,高温抗折强度由2.16 MPa增加到6.19 MPa,线膨胀系数由5.0 E-6·℃-1下降到2.7 E-6·℃-1,硼玻璃粉的加入量对试样的体积密度、抗氧化性没有太大影响。(韦龙杰,王建筑,陈 继等;上海宝明耐火材料苏州有限公司)

 

潮湿气候对中间包镁质涂料的影响分析了潮湿气候下中间包镁质涂料施工塌料与烘烤爆裂原因,确定控制包温、改变施工方式的现场应急处理方案;通过透气性、含水率、硬化时间等涂料调整,解决此环境下现有涂料存在的问题。(李国群,严培忠,李宏儒等;浙江红鹰集团股份有限公司)

 

钢包内衬保温结构优化设计为了降低钢包包壳温度,减少能量损失,通过ANSYS软件模拟计算使用双层梯度永久层配合不同保温层设计包壳温降情况,并对比永久层热面温度判断包衬耐材配置是否合理。模拟结果显示:在不同保温层材料条件下,蜡石砖热面温度超过最高使用温度,不适合作为永久层;高强莫来石保温砖配合镁硅保温包和10 mm陶瓷纤维板满足最高使用温度,对包壳温度由一定降低作用。(李权辉,刘桂丽,杨文刚等;南钢钢铁股份有限公司研究院)

 

钢包内耐材工艺的优化设计方向及应用在本文中,主要介绍目前钢包用耐火原料与承包中标价的价格矛盾,简述了钢包各部位的耐火材料应用现状及其主要损毁因素,并提出提升废砖深处理的方法与必要性与钢包内耐材优化工艺设计的方向,为该行业整体水平的提升提供思路。(赵子龙;郑州华祥耐材有限公司)

 

K-OBM-S转炉炉底镁碳砖的损毁研究对K-OBM-S转炉冶炼炉底残砖进行了化学分析、物相分析以及工作面的显微结构分析。发现转炉炉底镁碳砖的损毁以热剥落为主,具体原因为C和CO2与MgO发生反应,形成大量镁蒸气,基质中碳与MgO的减少使基质变得疏松,加之同样的现象发生在侵蚀层,因此大量的镁蒸气沉淀在工作面基质和剥落残砖骨料,工作面致密度升高,剥落残砖基质致密性降低,当工作面与剥落残砖的致密度梯度达到临界点,剥落残砖发生热剥落。(齐江涛,李 振,徐镕杰等;山西太钢不锈钢股份有限公司)

 

铁水包包壁用耐火材料结构性能检测为了提高铁水包的使用寿命,对铁水包包壁用耐火材料(包壁用前砖、包壁用后砖)的结构性能进行了检测,并对侵蚀机制进行了研究,结果表明:1)通过化学组成和物相组成分析,判断出包壁用耐火材料是以铝矾土为主要原料烧制的莫来石砖。2)经110 ℃热处理后,与包壁用前砖相比,包壁用后砖的体积密度增大,显气孔率降低,常温抗折强度和常温耐压强度都出现明显提升。3)抗热震试验方面,经1 100 ℃进行3次水冷试验后,包壁用前砖有着较低的残余抗折强度。相同温度下进行3次风冷试验后,测量出残余抗折强度相比水冷试验有较大提升。4)经1 100 ℃热处理后,包壁用前砖的高温抗折强度较高。5)抗渣试验方面,渣层底部与包壁用前砖试样原砖的分界线比较模糊,包壁用前砖试样的抗渣侵蚀性能较差。(程艳俏,赵惠忠;武汉科技大学 材料与冶金学院)

 

宝钢大方坯连铸中间包保温技术研究:通过温度场仿真模拟计算,设计了宝钢大方坯连铸中间包保温结构与材料技术,获得了安全、稳定和保温效果良好的中间包耐材保温配置方案,即由新型纳米绝热板替代原叶蜡石保温砖,中间包外壳降温明显且减少了中间包浇铸过程中的钢水温降,提高了铸坯质量。(舒友亮,  甘菲芳;宝山钢铁股份有限公司)

 

不同种类结合剂对RH浸渍管浇注料性能影响:以板状刚玉、镁铝尖晶石、氧化铝微粉为主要原料,研究了ρ-Al2O3、铝硅凝胶粉、铝镁凝胶粉、纯铝酸盐水泥4种结合体系的对浇注料性能影响。结果表明:不同的结合剂种类对于RH浇注料施工性能差别不大,但相对于传统铝酸盐水泥结合的常温强度略低;不同的结合剂种类对于RH浇注料烧后体积变化均不大,ρ-Al2O3的高温抗折强度与水泥结合的相近,其它两种结合剂高温强度略低;不同的结合剂种类对于RH 浇注料抗渣侵蚀,ρ-Al2O3抗渣性能最好,其次为铝镁凝胶粉,纯铝酸盐水泥抗渣渗透性能最差。(高洪月,王国良,史 涛;鞍山市奥鞍耐火材料有限责任公司)

 

资源节约型轻质环保中间包干式料的研究:以烧结镁砂为主要原料,研究了葡萄糖作为结合剂对干式料物理性能的影响。还研究了菱镁石、镁橄榄石、纸纤维的引入等对干式料物理性能、体积密度及堆积密度的影响,并研究了其对热导率的影响。结果表明:6%葡萄糖可以达到与酚醛树脂相当的物理性能,并且具有绿色环保、价格低廉等优势。引入纸纤维,可以降低材料的堆积密度和体积密度。引入镁橄榄砂及纸纤维,均有利于热导率的降低。(于九利,赵 伟,颜 浩等;北京利尔高温材料股份有限公司)

 

RH真空槽环流管服役过程中形成环缝凹陷的原因分析及改进措施:RH真空槽在使用过程中,经常出现环流管环缝凹陷,甚至出现穿槽现象,这不仅对RH的使用寿命造成一定的影响,同时影响着RH的使用安全。本文通过对真空槽环流管的结构分析,结合现场的RH使用工艺条件,分析环流管环缝凹陷原因,通过对耐材结构的优化,使RH真空槽浸渍管寿命从95炉提升到115炉左右,提高生产的安全顺行取得了良好的经济和社会效益。(何 波,尹明强;浙江自立高温科技股份有限公司)

 

90MA微粉含量对刚玉尖晶石浇注料性能的影响:研究了在保持基质中活性氧化铝和90MA缺陷尖晶石微粉总量不变的情况下,90MA缺陷尖晶石微粉的加入量对刚玉尖晶石浇注料的性能影响。结果表明:1)随着90MA微粉加入量的增加,刚玉尖晶石浇注料的流动性稍有下降,流动性衰减情况差别不大。2)90MA缺陷尖晶石微粉在中高温脱溶生成的氧化铝具有优异的反应活性,随着加入量的增加,浇注料中高温热处理后的强度提升,高温烧后线变化降低。3)随着90MA微粉用量的增加,浇注料的抗渣渗透能力增强,抗高碱度渣渗透的能力更强。(李 文,宋文喜,李淑学等;湖北斯曼新材料股份有限公司)

 

鱼雷罐综合保温技术的研发及应用:针对鱼雷罐传统保温设计理念及简单增加保温材料层存在的问题,提出鱼雷罐综合保温技术方案。打破传统耐火材料关于"工作衬"、"永久衬"、"保温衬"三者的功能限制,提出并践行"工作衬保温化、永久衬工作化"的新理念。综合保温技术不增加保温隔热层,而是通过对现有工作衬和永久衬材料进行功能性升级,对每个部分优化与其功能相匹配的保温方案,最终达到降低鱼雷罐外壳温度,减少铁水温降的目的。综合保温技术具体包括:1)工作衬采用新型低导热铝碳化硅炭砖;2)永久衬材料整体化和轻量化;3)以微孔隔热涂料辅助保温。(贾 博,侯春玲,毕振勇等;河南海格尔高温材料有限公司)

 

二氧化硅微粉对刚玉-尖晶石质浇注料性能的影响:以板状刚玉、电熔尖晶石细粉、氧化铝微粉和纯铝酸钙水泥为主要原料,研究了低含量二氧化硅微粉对刚玉-尖晶石质浇注料显微结构、常温性能、高温性能和抗渣性能的影响。结果表明:添加二氧化硅微粉后,CA6晶体主要分布在基质中,且发育程度较好,但试样的结构较疏松;试样的线变化和显气孔率增大,常温强度和高温强度降低,抗渣性能也变差,但试样的抗热震性能得到改善;根据实际需要,适当适量添加二氧化硅微粉。(王亚娟,秦 岩,杨 培等;濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司)

 

中间包喷涂料烧结原因分析与解决措施:通过对比喷涂料使用后前、后的化学指标及体积密度,探讨了喷涂料在使用过程中过度烧结的原因。通过降低喷涂料的导热系数,改善了喷涂料的烧结性能。经过现场应用,改进的喷涂料具有良好的抗侵蚀性能和解体性能,施工性能也得到了改善。(于九利,赵 伟,颜 浩等;北京利尔高温材料股份有限公司)

 

转炉挡渣滑板砖使用过程出现问题的改进:针对转炉挡渣镶嵌锆质滑板在使用过程中出现的氧化锆镶嵌子板铸口侵蚀剥落、掉块及子板和母板脱落的问题进行分析,通过改进组装方式,优化氧化锆子板外型,改善了转炉挡渣镶嵌锆质滑板氧化锆镶嵌子板铸口侵蚀剥落、掉块及子板和母板脱落的程度,提高了转炉挡渣滑板的使用安全性。(梁保青,张志峰,尚俊利等;河南熔金高温材料股份有限公司)

 

高温氮气气氛下SiC-MgAl2O4复合材料中多型体(12H, 21R)的生成及其对材料的影响:以SiC粉、MgAl2O4粉、Al粉为原料,在N2气氛下分别经1 500、1 650 ℃保温5 h烧结制备出以多型体12H(Mg1.69Si1.69Al2.62O3N4)和21R(Mg1.75Si1.75Al3.5O3N5)为结合相的SiC-MgAl2O4复合材料。研究了SiC、MgAl2O4配比对材料的物相组成、显微形貌、抗折强度、显气孔率和体积密度的影响,并探讨了其反应机制。结果表明:当MgAl2O4的比例逐渐减小时,12H含量呈先增多后明显减少的变化趋势,而21R不断增多;随着21R含量的增多,材料的显气孔率增大,体积密度和抗折强度逐渐减小。而SiAlON多型体经历SiO2与Al2O3固溶形成莫来石、后氮化形成β-SiAlON、再与AlN过氮化、最终填隙镁离子一系列过程形成。(古晨伟,王战民,赵世贤等;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料国家重点实验室)

 

高性能99Al2O3陶瓷材料制备及高温抗热震性研究:以a-Al2O3、SiO2、MgO和CaCO3为原料,采用无压液相烧结法制备了99 Al2O3陶瓷,研究了99 Al2O3陶瓷的物理性能、显微结构和高温抗热震性能,探讨了冷却速率对Al2O3陶瓷试样的高温抗热震性能的影响。结果表明:在相同的热震温差下,较高的冷却速率会导致热应力的增加,使得材料受到更严重的热冲击损伤;经1 560 ℃烧成的99氧化铝陶瓷试样(试样DA-2)具有最大的相对密度98.71%、最高的弯曲强度336.5 MPa和最佳的断裂韧性3.08 MPa·m1/2;试样DA-2结构更加致密均匀,晶粒尺寸较小且分布均匀,赋予了试样较高的强度和高温抗热震性。(刘藏宝,肖汉宁,郭文明等;湖南大学材料科学与工程学院)

 

β-SiAlON网状多孔陶瓷过滤器的制备与性能研究:以α-Al2O3、AlN和Si为原料,以Y2O3为烧结助剂,采用泡沫浸渍法技术制备Z=2的-SiAlON网状多孔陶瓷,研究了烧结助剂2O3添加量对多孔陶瓷试样结构性能的影响,以及高温氧化处理前后试样理化性能的变化。结果表明,2O3后制得的多孔陶瓷试样气孔率达82.94%,体积密度可达0.53 g·cm-3,同时耐压强度达到1.97 ,在经高温氧化之后试样生成莫来石,但残余强度仍高达1.68 MPa,具有很好的抗氧化性能,仍可用作多孔陶瓷过滤器。(高金星,徐玲玲,李丽亚等;郑州大学材料科学与工程学院)

 

新型钙钛矿结构Ba2YZrO5F耐火材料制备及其与钛合金的界面反应:使用碳酸钡、氧化锆、氧化钇和氧化氟为原料,以物质的量比n(碳酸钡):n(氧化锆):n(氧化钇):n(氟化钡)=3: 2: 1: 1.15混料,通过高温固相合成反应合成制备了Ba2YZrO5F耐火材料,并采用冷等静压结合固相烧结技术,在1750 ℃烧成耐火材料坩埚,并熔炼Ti6Al4V合金,研究了合成耐火材料组分/结构及耐火材料坩锅与钛合金界面反应。结果表明,在1400 ℃煅烧24 h制备了单相新型钙钛矿氧氟化合物Ba2YZrO5F耐火材料;熔炼合金后的Ba2YZrO5F耐火材料坩埚可与钛合金相互剥离,并未见明显界面反应层,说明了Ba2YZrO5F耐火材料对钛合金熔体呈现较好的热力学稳定性。(陈光耀,刘 健,侯 笑等;上海大学材料科学与工程学院)

 

煤矸石陶粒替代闭孔珍珠岩骨料制备轻质铝硅系浇注料:采用闭孔珍珠岩(粒度为4~2 mm)开孔珍珠岩(粒度4~6 mm)和煤矸石陶粒(≤5 mm)为骨料,漂珠(0.3~0.5 mm)、0.6~0.8 mm)、二氧硅微粉、α-Al2O3微粉、氧化锆和为基质,Secar 71水泥(铝酸钙水泥)为结合剂制备轻质铝硅系浇注料。并研究了煤矸石陶粒加入量(质量分数分别为0、6%、12%、18%和24%)对制备轻质铝硅系浇注料性能的影响。结果表明:1)煤矸石陶粒的加入能降低试样的烧结收缩,提高其强度和抗热震性;2)加入煤矸石陶粒后的试样经过烧结后能够在基质中产生孔隙,为CA6复杂固溶体的生长提供足够空间,使不规则得到扩展;3)随着煤矸石陶粒加入量的增加,经1 000和1 200 ℃烧后试样的线收缩率先减小后增加,体积密度增加,显气孔率降低,经1 200 ℃烧后试样的常温耐压强度先增大后减小,抗热震性先增加后减小。综上,煤矸石陶粒适宜加入量为18%w)。(昝文宇,马北越,王玉清等;东北大学冶金学院)

 

基于用后镁砖制备热态修补料工艺及性能研究:随着耐火材料行业的快速发展,镁砖是目前炼钢设备使用量大的耐火材料之一。用后镁砖大量废弃不仅污染环境,还会造成资源的浪费。然而由于其较低的热导率和优异的抗渣侵蚀性能,可以作为热态修补料的主要原料进行回收利用。为了更加有效地提高用后镁砖资源化利用水平,在充分分析其化学成分和矿物组成基础上作为主要原料,辅以镁砂、硅粉等原料研究制备热态修补料。通过调整烧结温度和原料配比,研究不同条件下的热态修补料热铺展性等物理性能、物相形貌等微观结构和抗压抗折强度等力学性能。通过正交试验获得优化原料配比和工艺参数。从而获得性能优良的热态修补料制备工艺。获得的热态修补料性能符合YB/T 4502-2016《转炉热态修补料》标准要求。(池朋,吴小文,张月娜等;中国地质大学(北京)材料科学与工程学院)

 

添加剂对铝硅质耐火材料抗冰晶石侵蚀影响研究:Corrosion Criteria简写为CRC)为表征值,XRD进行物相分析。研究结果表明:1)低铝高硅中几乎所有添加剂均降低了试样抗冰晶石侵蚀性,其中添加剂BaSO4、CaCl2和NaCl的影响较为显著,CRC最高为58.1%;2)高铝低硅在添加剂Fe2O3、TiO2和KCl的影响下,生成霞石与钠长石等高粘度化合物有效阻挡冰晶石进一步渗透,提高铝底硅耐火材料抗冰晶石侵蚀性,CRC最低为18.4%;添加剂Si3N4和B4C则降低其抗冰晶石侵蚀性,CRC最高为43.52%。

(黄 晨,曾立民,易玉来等;湖南湘钢瑞泰科技有限公司)

 

La2O3对合成高钙镁钙砂烧结性能和抗水化性能的影响:用碱式碳酸镁和氢氧化钙为原料合成了x(MgO)∶x(CaO)=1∶1的高钙镁钙砂,并通过添加0.1%~0.5%(x)的La2O3粉末来改善合成高钙镁钙砂的烧结性能和抗水化性能。实验结果表明:添加0.1%~0.2%(x)的La2O3能促进高钙镁钙砂的烧结,当La2O3的添加量达到0.3%(x)时,La2O3会阻碍高钙镁钙砂的致密化。当La2O3的添加量为0.1%(x)时,试样的体积密度和线收缩率最大,显气孔率最小;添加0.1%~0.2%(x)的La2O3的试样中,CaO的晶粒尺寸较空白试样小,当La2O3的添加量达到0.3%(x)时,CaO的晶粒尺寸较空白试样大;添加0.1%~0.2%(x)的La2O3能降低高钙镁钙砂显气孔率,从而提高抗水化性能。而当La2O3的添加量达到0.3%(x)时,高钙镁钙砂的致密性会降低,抗水化性能也会降低。(董云洁,王周福,刘 浩等;武汉科技大学)

 

六铝酸钙-堇青石质匣钵烧结及抗侵蚀机制的研究:随着科学与技术的进步,当前工业化生产锂离子电池正极材料烧结用匣钵基本已经实现自动化,在生产过程中原料的输送采用风力输送,因此要求选用原料的尺寸不易过大,故本研究选用最大不超过1 mm(0.2~1 mm)的颗粒作为骨料。另外,为了提高匣钵的抗侵蚀性能,选用抗碱侵蚀性能良好的六铝酸钙作为原料。以六铝酸钙(0.2~1 mm,≤0.075 mm),堇青石(0.2~1 mm),活性α-Al2O3(≤0.075 mm),锆英石(≤0.075 mm)和蓝晶石(≤0.075 mm)为原料,纸浆废液为结合剂制备六铝酸钙-堇青石质匣钵,研究烧成温度对六铝酸钙-堇青石质匣钵材料性能的影响。采用相关国家标准及SEM对试样进行性能检测和结构表征以及研究了Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2合成过程对匣钵的侵蚀机制。结果表明:1380 ℃烧成匣钵试样的综合性能最好,常温抗折强度和常温耐压强度分别达到21.07 MPa和58.90 MPa,热震循环5次后的残余抗折强度保持率为22.50%,侵蚀深度较浅且反应层最为致密。(甘存强,张 寒,赵惠忠;武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

K2CO3对刚玉质浇注料侵蚀机理研究:本文以K2CO3为侵蚀介质,研究了其对刚玉质浇注料(铝矾土浇注料、铬刚玉浇注料和刚玉碳化硅浇注料)的侵蚀机理。结果表明,铬刚玉浇注料和刚玉碳化硅浇注料的抗侵蚀性较铝矾土浇注料好。在高温条件下,K2CO3分解生成K2O与材料反应形成KAlSiO4,造成体积膨胀,导致孔隙或裂纹增多。铬刚玉质浇注料中由于Cr2O3能够提高熔渣的粘度,降低熔渣对材料的侵蚀,但反应生成的K2CrO4对环境危害极大。而刚玉碳化硅质浇注料的内部结合十分致密,熔渣在材料内部的渗透弱,不易被侵蚀。(李佳东,栾 舰,占华生等;辽宁科技大学)

 

危废组分中不同钠盐对耐火材料的侵蚀行为:分别研究了危废Na2SO4、NaF、NaCl及Na2CO34种钠盐对危废处置装置内衬常用Al2O3-SiO2系、Al2O3-Cr2O3系2种典型耐火材料的侵蚀行为,并采用XRD和SEM对侵蚀后试块的物相及显微结构进行了分析。结果表明:1)在高温下钠盐对Al2O3-SiO2系耐火材料的侵蚀过程分别为:Na2SO4和Na2CO3是先发生碱裂而后与其反应生成钠长石、钙长石等造成材料被损坏;NaCl以气态形式渗透到耐火材料中,在高温下部分溢出;NaF先以气态形式渗透到耐火材料中而后发生侵蚀反应生成钠长石和挥发态氟化物造成材料损坏。2)钠盐对Al2O3-Cr2O3系耐火材料的侵蚀除了包含钠盐对Al2O3-SiO2系耐火材料侵蚀作用外,还与其中的Cr2O3发生反应生成Na2CrO4,造成材料结构的进一步破坏。3)处理高钠盐的危废装置用耐火材料谨慎使用Al2O3-SiO2系和Al2O3-Cr2O3系耐火材料。(赵燕,罗华明,朱宝利等;北京金隅通达耐火技术有限公司)

 

玻璃窑蓄热室用格子砖抗侵蚀性能研究:为了延长石油焦燃料体系下玻璃窑蓄热室中上层格子砖的服役寿命,以显气孔率相近的镁铬砖和铝铬砖为研究对象,对比了两种砖样抗复合侵蚀剂的侵蚀能力。结果表明,氧化铬含量及显微结构是影响抗侵蚀性能的重要因素。熔融的侵蚀剂在镁铬砖中的方镁石晶间形成了低熔点硅酸盐和钒酸盐物相,升温熔化,降温凝固过程产生的体积应变,容易导致材料开裂、剥落,加剧侵蚀过程;铝铬砖中的铝铬固溶体对刚玉颗粒形成的包裹,避免了与低熔点液相的直接接触,提高了材料的抗侵蚀能力。(刘 浩,安 毅,王周福等;武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

氮化物结合碳化硅陶瓷升液管的研制:以碳化硅、单质硅粉为主要原料,二氧化硅微粉、氧化铝微粉为添加剂,采用等静压成型工艺,制备了氮化物结合碳化硅材质陶瓷升液管。研究了成型压力、颗粒级配和添加剂对氮化物结合碳化硅材料使用性能的影响,结果表明:1)随着等静压成型压力增加,材料的显气孔率逐渐降低、体积密度逐渐增加,综合考虑150 MPa为最佳;2)改变颗粒级配组成对材料的性能影响不显著,常温、高温抗折强度与热震强度保持率均能达到较高的指标要求,碳化硅颗粒最佳配比为2~0.5 mm占比35%,0.5~0 mm占比30%;3)加入二氧化硅微粉、氧化铝微粉添加剂,提高了散料的的成型性能,试样的显气孔率逐渐降低,体积密度、常温与高温抗折强度明显升高,高温抗折强度明显高于常温,热震强度保持率在96%以上;4)采用优化后的氮化物结合碳化硅材料与石英管复合为升液管产品后,取得良好的测试效果。(闻 彪,刘 云,吕春江等;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司)

 

铬锆刚玉砖与危废焚烧炉炉渣作用行为分析:文章采用静态坩埚法进行了危废焚烧炉炉渣与铬锆刚玉试样侵蚀试验,并通过SEM分析了侵蚀前后试样显微结构的变化。研究表明:铬锆刚玉试样中的(1-x)Crx)2O3固溶体以及少量的莫来石相。在试样的表层,(Al(1-x)Crx)2O3固溶体以及少量的莫来石直接向熔渣中溶解,在试样内部,炉渣侵蚀后的铬刚玉试样中,形成(Al,Cr,Fe)2O3固溶体,降低了熔渣中Fe2O3含量,试样中Cr2O3的溶解改变了熔渣组成,增加了熔渣的黏度,减缓了熔渣对试样的侵蚀和渗透。(蔡斌利,范明明,占华生等;北京金隅通达耐火技术有限公司)

 

烧成温度对粉煤灰/废砖基多孔陶瓷的影响:采用粉末烧结法,以陶瓷抛光渣调质粉煤灰/废砖粉为主要原料制备多孔陶瓷。通过对不同烧成温度下样品的孔径统计讨论对孔结构的影响,借助DSC-TG综合热分析仪和TOM-AC光热测量系统表征样品升温过程中的理化转变,按照Vogel-Fulcher-Tammann模型拟合粘温曲线定量不同温度下的粘度。结果表明,多孔陶瓷的孔结构与理化性质因不同烧成温度而存在较大变化,液相粘度随烧成温度的提高逐渐降低。1 125 ℃时熔体液相粘度为105.62 Pa·s,制备的样品平均孔径为2.14 mm并以圆形孔为主,接近73%的孔径集中在1~3 mm,体积密度0.86 g·cm-3,抗压强度11.62 MPa,孔隙率69.24%,导热系数0.38 W·m-1·K-1。(康旭峰,牛永红,徐文利等;内蒙古科技大学能源与环境学院)

 

协同处置水泥窑用耐火浇注料抗结皮性能的研究:本文对某协同处置生活垃圾水泥生产线的五级筒下料管结皮进行了XRD分析,通过分析得出该结皮的主要矿相为氯化钾、石灰石和灰硅钙石,由于低熔点组分氯化钾粘结经过下料管的物料,最终形成了以灰硅钙石为特征中间矿物的粘聚性结皮。此外,重点对比了不同碳化硅含量浇注料的抗结皮性能,并研究了金属硅粉对碳化硅浇注料耐碱与抗结皮性能的影响,通过研究得出,当碳化硅加入量(w)达到50%及以上时,浇注料的抗结皮性达到一级,在碳化硅浇注料中引入适量金属硅粉能够进一步提升浇注料的抗碱性能与抗结皮性能。(张康康,苏玉柱,马淑龙等;北京金隅通达耐火技术有限公司)

 

Al2O3陶瓷烧结用刚玉-莫来石推板的研制与应用:本文以电熔白刚玉、电熔莫来石、Al2O3微粉、SiO2微粉为主要原料,研制出了具有高抗蠕变性和抗热震性的刚玉-莫来石推板。该推板在国内氧化铝基片和水阀片生产企业使用10余月后无开裂变形,完全可以满足Al2O3陶瓷烧结推板窑的使用要求。(周会俊,王龙光,陈风毅等;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 先进耐火材料国家重点实验室)

 

红柱石加入量对低水泥高铝浇注料抗热震性的影响:以高铝矾土、57红柱石为骨料,57红柱石细粉、高铝矾土细粉、Secar 71纯铝酸钙水泥、α-A12O3微粉、SiO2微粉为基质,制备了低水泥高铝浇注料。采用红柱石10%、15%、20%、25%(w)等量取代高铝矾土。重点探讨了红柱石加入量对浇注料抗热震性的影响。结果表明:1)引入红柱石可改善浇注料烧结过程中的收缩,改善材料的线变化率。2)随着红柱石加入量的提高,材料的抗热震性明显提高,水冷热震三次后,试样中红柱石加入量由0提高至25%(w)时试样的抗折强度保持率由37%提高至86%。(任恒星,徐德亭,黄江文等;焦作金鑫恒拓新材料股份有限公司)

 

TiO2对矾土基均质莫来石材料性能的影响:以矾土基均质莫来石、红柱石、煅烧氧化铝、结合黏土为主要原料,工业糊精水溶液为结合剂,通过引入0、2%、5%(w)的TiO2细粉,对比了不同TiO2引入量和烧成温度对矾土基均质莫来石材料性能的影响。结果表明,TiO2的存在增加了材料中的液相,促进了烧结,随着TiO2引入量的增加,钛酸铝形成和分解在材料内部形成了微裂纹提升了材料的抗热震稳定性。在1 450 ℃烧成后,材料中引入2%(w)的TiO2与莫来石固溶体形成固溶相,促进了材料中红柱石的莫来石化进程和矾土基莫来石材料的烧结,降低了材料的气孔率,增大了体积密度。(康 剑,马淑龙,马飞等;巩义通达中原耐火技术有限公司)

 

红柱石加入量对低水泥高铝浇注料高温性能的影响在低水泥高铝浇注料中引入10%、15%、20%(w)的红柱石,研究了红柱石加入量对浇注料高温性能的影响。结果表明:红柱石加入可以改善低水泥高铝浇注料的体积稳定性。随着红柱石加入量的增加,其荷重软化温度及高温抗折强度呈现逐渐上升趋势。利用红柱石高温下莫来石化可以改善低水泥高铝浇注料的高温性能。(高溢佟,徐德亭,黄江文等;焦作金鑫恒拓新材料股份有限公司)

 

碳化硅强韧化镁质浇注料制备及应用:采用烧结镁砂、电熔镁砂、锆硅灰、97%碳化硅细粉为原料制备中间包挡渣墙镁质浇注料,研究了碳化硅细粉引入量对镁质浇注料性能的影响,结果发现:1)经1500 ℃热处理3 h,含3%以上97%碳化硅细粉的镁硅质试样表面所处类真空区域易集聚氧化镁晶须;2)随着碳化硅添加量由0增至5%,热处理后的常温强度先升高后降低,体积密度基本呈下降趋势;3)在中间包应用方面,对于部分钢种,添加一定量碳化硅细粉的挡渣墙的渣线部位侵蚀穿孔严重。(徐华伟,姜爱君,张品为等;江苏嘉耐高温材料股份有限公司)

 

大型循环流化床锅炉耐火材料优化应用:以某电厂300和600 MW大型循环流化床锅炉耐火材料在运行中的设备隐患,造成墙体耐火材料大面积磨损和脱落,导致锅炉岛壳体超温、壳体发红等问题,进一步地研究、提出合理的优化措施,学者从耐火材料理化性能优化上选择和内衬施工注意事项上进行阐述,主要介绍绝热式高温旋风分离器耐火材料、外置床中隔墙耐火材料、包墙过热器耐火材料、U型回料器耐火材料、炉膛密相区耐火材料,并在大型循环流化床锅炉得已应用,优化效果明显,大大降低了检修维护费用,进一步提高了对大型循环流化锅炉设备运行可靠性,减少耐火材料磨损、脱落失效引起的非计划停炉,在大型循环流化床锅炉上发挥其更大作用,有着重要的意义。(龚兴利,营利萍,辛胜伟等;四川白马循环流化床示范电站有限责任公司)

 

AOD炉用镁钙质耐火材料损毁机理分析:试样取自某不锈钢生产厂家AOD炉镁钙质耐火材料炉衬,选自渣线部位用前砖和用后砖,并对其进行化学分析、气孔率、体积密度的测量,同时利用扫描电子显微镜和能谱仪观察并分析用后砖,由于间歇式工作产生的温度差导致砖内部有少许裂纹,高温下渣液沿气孔基质等薄弱部位渗入镁钙砖并与其反应生成一些低熔点相,破坏了砖内的结构,伴随实际环境中大幅度冲刷,使得炉衬表面更容易向渣中溶解与剥落。渗入砖中的SiO2与CaO反应生成高熔点的C2S,阻碍渣液进一步渗透,同时渣中CaO、SiO2含量较高,渣液黏度提升,减弱炉渣对材料的侵蚀与渗透。(王恭一,赵惠忠,张 寒等;武汉科技大学 材料与冶金学院)

 

特种高耐磨砖工艺及性能研究:特种高耐磨砖以刚玉、碳化硅、金属硅等作为主要原料制备而成。通过对特种高耐磨砖微观结构、物相组成分析基础上,并与市场窑口砖在理化指标,抗碱侵蚀性能进行对比,最后结合水泥窑使用效果等评价材料的综合性能。结果表明:通过采用高纯原料体系,强化基质,塑性相增韧等举措改进后,使特种高耐磨砖具有低气孔率,高荷重软化温度,高耐磨,高抗侵蚀等综合优点。特种高耐磨砖可适用水泥窑窑口苛刻工艺环境,具有良好的使用性能和使用寿命。(池 朋,马淑龙,马 飞等;北京金隅通达耐火技术有限公司)

 

耐火材料窑炉中固定床脱硫脱硝技术的工程应用:利用固定床脱硫脱硝技术对耐火材料窑炉进行深度脱硫脱硝,设计烟气处理量为8000 m³/h的固定床脱硫脱硝工程项目,考察了在固定床脱硫脱硝处理工艺后的脱硫与脱硝效率,并分析了不同负荷对脱硫脱硝效率的影响。结果表明,改造后的耐火材料厂在负荷改变时,SO2排放浓度在35 mg/Nm3以下;NOx的排放浓度在50 mg/Nm3以下,满足超低排放要求,说明固定床脱硫脱硝技术适合耐火材料窑炉的运行条件。同时分析了在实验室条件下,不同烟气温度对脱硫脱硝剂的影响,找出合适的运行温度,为工程应用做指导。(邓华翔,王汝伟,王翠苹等;河南省新密市生态环境监测站)

 

水泥窑用后碱性砖的再利用研究:在水泥回转窑用后碱性砖物理法预处理基础上,通过电熔工艺去除有害成分,得到方镁石-尖晶石复合再生料。将再生料与高纯镁砂和铁铝尖晶石作为原料,以纸浆废液为结合剂制备出镁铁铝尖晶石砖,并对试样的理化性能指标和微观结构进行了检测,结果表明:水泥窑用后碱性砖可通过电熔工艺实现氯、钾、硫有害成分去除,再生料可代替部分高纯镁砂和尖晶石用于镁铁铝尖晶石砖的生产。当电熔再生料添加量(w)为30%时,试样的显气孔率16.4%,体积密度2.95 g·cm-3,常温耐压强度60.9 MPa,热震稳定性>10次,达到水泥窑用耐火材料的指标要求。(杨 晨,马淑龙,安建成等;北京金隅通达耐火技术有限公司)

 

钛酸铝对再生铜反射炉用镁铬砖性能的影响:以电熔镁铬砂、南非铬矿和烧结镁砂为主要原料,在原有镁铬砖配方的基础上分别引入钛酸铝微粉,以亚硫酸纸浆废液作为结合剂,混合后在1250 t压力机上成型为T-10标准砖,干燥后经1 700 ℃保温10 h烧成。检测烧后试样的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗热震性、抗铜渣侵蚀性等性能指标。结果表明:引入钛酸铝微粉后,可以有效提高镁铬砖的密度、抗压强度、抗热震性和抗铜渣侵蚀等性能指标,其原理在于烧结过程中钛酸铝可分解会产生TiO2及Al2O3,其会与镁铬砖自身成分CaO、SiO2等反应生成低熔点共熔物,并呈连续状分布,能够促进物质传输和烧结这些均使得镁铬砖的致密度、强度、抗热震性能和抗铜渣侵蚀性提高。(王旭圆,李沅锦,高洪兴等;郑州瑞泰耐火科技有限公司)

 

隐形水侵蚀是高炉炉缸象脚侵蚀防治的主要短板:高炉炉缸下部炭砖普遍存在异常侵蚀,目前的侵蚀理论及业界总结的侵蚀因素难以完整诠释这种状况。隐形水由高炉风口串煤气产生,伴随高炉生产全过程持续不断。隐形水沉积到炉缸下部后,独特作用于高炉炉缸象脚区炭砖,持续不断侵蚀炉缸下部,是造成象脚侵蚀的重要因素。目前在高炉设计、耐材性能、耐材质量、施工技术、冷却强度、操作维护等方面都比较完备的情况下,炉缸下部侵蚀仍然普遍存在。这源于对隐形水侵蚀的认识水平较低,对隐形水侵蚀的防治措施几乎空白。(吴强国;河南煜华科技有限公司)

 

核壳结构铝酸钙包覆碳纳米纤维水泥的制备及其性能表征:用埋碳烧结法制备了与商用Secar 71相同物相组成的核壳结构铝酸钙包覆碳纳米纤维水泥(CNFs@CAC)。用红外光谱和扫描电镜对有机钙先驱体进行了分析,加入催化剂后有机钙源会发生聚合反应,催化剂能够均匀地分散在有机钙先驱体中。拉曼光谱表明催化剂含量为0.5%(w)时,复合粉中的碳的石墨化程度最高。扫描电镜和透射电镜表明了碳纳米纤维的长度为500 µm,直径为30~50 nm,碳纳米纤维均匀分布在复合粉中;并且形成了铝酸钙包裹碳纳米纤维的核壳结构,铝酸钙外壳为3~5 µm。同时,用DFT计算对铝酸钙包覆碳纳米纤维的形成机制进行了分析:Fe催化剂的d轨道的电子转移到C和O原子上,能够降低C-H和C-O键的键能,增加键长,从而促进了碳纳米纤维的生成;碳纳米纤维被铝酸钙包裹与反应中的液相有直接关系。低的漂浮层厚度和润湿角以及低的氧化率表明CNFs@CAC有着更好的水润湿性和抗氧化性。(雷长坤,丁冬海,肖国庆;西安建筑科技大学 材料科学与工程学院)

 

两种刚玉-尖晶石微粉相关性能的研究:研究不同固含量及不同掺量的高效复合减水剂对两种刚玉-尖晶石微粉流变性能的影响,并对比两种微粉的烧结性能和抗渣侵蚀性能。结果表明:随着固含量的增加,两种刚玉-尖晶石微粉的浆体黏度均增大,两种微粉的浆体均表现出假塑性流变特性;减水剂对两种微粉具有良好的分散作用并对G微粉的分散较好;G微粉由于晶粒较小,1 600 ℃烧后的试样显气孔率较低,体积密度较大;两种刚玉-尖晶石微粉均具有良好的抗渣侵蚀性能。(王景然,陈鑫铭,张锦化等;武汉科技大学  省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

催化燃烧合成SiCw/Al2O3复合粉及对低碳Al2O3-MgO-C耐火材料性能的影响:本文通过催化燃烧合成法制备了含有大量SiC纳米线的SiCw/Al2O3复合粉,分别使用XRD、SEM/EDS对合成产物的物相和形貌进行表征,结果表明产物主要物相为碳化硅(SiC)和α-Al2O3,具有纳米尺寸的SiC颗粒均匀地在分布在微米尺寸的Al2O3基体中,SiC纳米线分布在复合粉整体的团聚结构中。同时将燃烧合成的复合粉加入低碳铝镁碳耐火材料中,对比其对耐火材料性能的影响,并与高石墨含量的试样进行对比。SiCw/Al2O3复合粉能够有效改善耐火材料的抗热震性且高石墨含量热震性优于低石墨含量,AMC6的强度保持率比AMC0提高了57.91%,而HAMC的强度保持率与AMC3的强度保持率相当。随着SiCw/Al2O3复合粉的添加,低碳Al2O3-MgO-C耐火材料的抗氧化性和抗渣性提高,且高石墨含量的试样HAMC的抗渣性优于对照试样AMC0的抗渣性。以上研究结果表明,催化燃烧合成的SiCw/Al2O3复合粉可以作为一种新的低碳Al2O3-MgO-C耐火材料用添加剂。(种小川,肖国庆,丁冬海等;西安建筑科技大学材料科学与工程学院高温陶瓷研究所)

 

不同来源工业氧化铝制备板状刚玉骨料:烧结动力学及烧结模型的建立:以四种市售工业氧化铝原粉为原料,在相同工艺条件下制备了板状刚玉骨料。讨论了氧化铝原粉的过渡相对板状刚玉烧结动力学的影响,建立了母盐假象结构材料的烧结模型,评价了当前市售板状刚玉存在性能差异的根本原因。研究发现:1)建立的双重十四面体结构模型可以圆满地解释具有母盐假象结构的氧化铝原粉烧结机制,有助完善材料的烧结理论;2)γ-Al2O3相对于其他过渡相具有最大的相变体积收缩,这种收缩通过表面能的增大的形式为烧结过程提供烧结驱动力,主要作用在致密化及晶粒长大阶段,从而制备出物理性能最优,且具备晶内封闭孔隙或坚固气孔簇结构的优质耐火原料。(马九宏,赵惠忠,余 俊等;武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

镁热燃烧合成法制备h-BN复合粉及其对低碳Al2O3-C砖性能的影响:采用镁热燃烧合成法制备h-BN复合粉。研究NH4Cl添加剂对h-BN合成的影响,结果表明NH4Cl的加入可以显著提高产物中h-BN的含量。将制备的h-BN复合粉添加到低碳Al2O3-C耐火材料中,研究其对低碳Al2O3-C耐火材料性能的影响,并且与添加商用氮化硼制备的低碳Al2O3-C耐火材料性能进行对比。结果显示添加h-BN复合粉及商用h-BN后,低碳Al2O3-C耐火材料的各项性能均有提高,其中抗热震性与抗氧化性能较为显著。(郑 欣,李延军,肖国庆等;西安建筑科技大学材料科学与工程学院)

 

一种调控微孔多孔镁铝尖晶石骨料显微结构和力学性能的新策略:本工作提出了一种用于调控微孔多孔镁铝尖晶石骨料显微结构以及提高其强度的新策略,即通过分别对菱镁矿和氢氧化铝进行预烧,并采用湿混工艺,改变原位分解行为和Kirkendall效应,从而得到预期的显微结构。本工作以未处理的菱镁矿、轻烧氧化镁(菱镁矿在800 ℃煅烧3 h)、氢氧化铝和轻烧氧化铝(氢氧化铝在400 ℃煅烧3 h)为原料,按照尖晶石化学计量进行配比,分别制备了4组微孔多孔镁铝尖晶石骨料。采用XRD、SEM和图像分析法等研究微孔多孔尖晶石骨料的显微结构和强度。结果发现,相比于采用菱镁矿和氢氧化铝为原料,采用轻烧氧化镁和氢氧化铝为原料制备的微孔多孔尖晶石骨料的显气孔率从59.2%略减小到58.2%,但其中位孔径从9.5 μm降低到6.7 μm,其耐压强度从7.3 MPa显著增大到15.2 MPa,本研究结果证明了该策略的可靠性。(鄢俊杰,鄢 文,陈 哲等;武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

高碳含量蛛网状纳米碳/铝酸钙水泥的制备及其水化行为的研究:以碳酸钙、柠檬酸和壳聚糖为前驱体,以铁系催化剂和氧化铝为原料,柠檬酸/壳聚糖质量比分别为100 : 1、50 : 1、25 : 1、10 : 1和5 : 1,催化制备了高碳含量蛛网状纳米碳/铝酸钙水泥(HCC/CAC),并研究了不同柠檬酸/壳聚糖比例对HCC/CAC碳含量、石墨化程度、抗氧化性能、水分散性能以及水化行为的影响。研究表明:当柠檬酸/壳聚糖质量比为5 : 1时,碳含量最高,石墨化程度、抗氧化性能和水分散性能最好。蛛网状纳米碳均匀生长在铝酸钙颗粒表面,减慢了水化过程中水分子的扩散速率,延长了HCC/CC的溶解-沉淀时间。(臧云飞,肖国庆,丁冬海;西安建筑科技大学材料科学与工程学院)

 

镁盾在MgO-C质中间包干式料中的应用:在"双碳"背景下,耐火材料的循环利用成为人们关注的热点。然而处理后的材料因杂质含量、致密度等问题往往会引起制品的质量波动,使用寿命下降等问题。本文通过在以再循环废镁碳颗粒为主要原料的中间包干式振动料中引入镁盾,有效解决了在使用过程中剥落、局部侵蚀加剧等问题,提高了使用寿命,并对作用机制进行了分析。(曹仁锋,郜剑英,李春雪等;Imerys-凯诺斯(中国)铝酸盐技术有限公司)

 

红柱石微粉对不同Si粉含量的Al2O3-SiC-C浇注料抗氧化性的影响:红柱石微粉在高温下莫来石化产生的富硅玻璃相大部分位于表面,填充或堵塞了浇注料基质的部分气孔以阻碍氧气向浇注料内扩散,因此红柱石微粉(≤5 μm)的添加增强了Al2O3-SiC-C(ASC)浇注料的抗氧化性。为了进一步证实红柱石微粉在高温下莫来石化产生的富硅玻璃有利于提高ASC浇注料的抗氧化性,本工作考察了减少抗氧化剂Si粉的含量(w:0~1.5%)对红柱石微粉对ASC浇注料抗氧化性的影响。此外,还研究了富硅玻璃对基质与骨料的烧结、二次莫来石生成、浇注料的抗热震性和高温强度的影响。(张忠壮,王晓雨,马振友等;郑州大学 材料科学与工程学院)

 

促凝剂种类对低水泥自流浇注料凝固时间的影响为了解决冬季等低温环境下低水泥自流浇注料的硬化时间慢这一问题,研究了不同促凝剂种类对低水泥自流浇注料凝固时间的影响。结果表明:加入促凝剂对低水泥自流浇注料常温性能影响不大,其中冷态强度会稍有提高。加入促凝剂会明显降低低水泥自流浇注料的凝固时间,添加促凝剂后低水泥自流浇注料凝固时间由11 h降低为3 h。其中LiOH促凝效果最好,其次是铝酸钠和NaOH。加入促凝剂会略微降低试样的荷重软化温度,但在加热炉正常使用温度范围之内,并不影响正常使用。(于晓蕊,徐德亭,黄江文等;焦作金鑫恒拓新材料股份有限公司)

 

碳源对回收晶硅废料制备碳化硅的影响主要研究了碳源种类对回收晶硅废料用于制备碳化硅的影响。首先对以晶硅废料为原料制备碳化硅的热力学进行研究,结果表明升高温度或是在反应过程中降低CO分压均可促进产物碳化硅的生成。接着通过XRD、SEM及Rietveld精修计算研究不同碳源在不同炉子中对制备的碳化硅影响,结果表明采用蔗糖为碳源于管式炉中制得产物的物相组成最纯净,产物中SiC含量为95%。产物形貌呈类球状。(杜春霖,姜胜南,马  建等;辽东学院 化工与机械学院)

 

环保型钢包引流砂的研究针对传统铬质引流砂自开率不稳定且会造成铬污染的问题,采用喷涂工艺将涂层材料附着在无铬原料上开发了新型环保型钢包引流砂,并对不同涂层含量的新型引流砂进行了性能检测。结果表明:当新型引流砂中涂层含量为3%时,其流动性能和烧结性能比较好,有利于提高钢包引流砂的自开率,并通过XRD图像分析新型引流砂相较于传统引流砂能更好地调控烧结性能,便于稳定钢包引流砂的自开率。因此,通过加入涂层制备性能优良的环保型钢包引流砂是未来钢包引流砂的发展趋势。(董胜贺,郭东辉,孟德康等;郑州大学 材料科学与工程学院)

 

不同热处理温度下钛铁渣颗粒的结构演变研究以钛铁渣和二氧化硅微粉为主要原料,以纯铝酸盐水泥为结合剂,制备了中间包永久层浇注料。研究了其在空气中经过不同温度热处理后试样的显微结构变化。结果表明:钛铁渣颗粒的结构在热处理中经历了先裂解后烧结的两个阶段,最终导致其制品的常温机械性能随热处理温度上升呈现出先降低后增加的趋势。(李轶翀,赵惠忠,张 寒等;武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

微晶菱镁矿制备高致密烧结镁砂性能研究:以微晶菱镁矿为原料,采用两步煅烧法制备高致密度烧结镁砂,对高致密烧结镁砂进行理化指标检测、微观形貌分析,并用于制备高纯镁砖,对高纯镁砖的抗热震性、高温蠕变性能及抗玻璃熔渣性能进行研究。结果表明:采用两步煅烧法可制备出MgO含量为98.20%(w),体密3.43 g·cm-3的高致密烧结镁砂,晶粒尺寸约30~200 μm,晶粒细小且晶界杂质含量较少;微晶菱镁矿产高致密烧结镁砂制备的高纯镁砖,1 500 ℃保温50 h蠕变仅为0.37%,950 ℃风冷热震大于20次,与以电熔镁砂和浮选法产高纯镁砂制备的高纯镁砖相比,具有典型的高抗热震性和低蠕变性的优势并且具有更好的抗玻璃熔渣侵蚀性能。(李志勋,田晓利,冯润棠等;濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司)

 

高效减水剂对铝镁浇注料性能的研究为了研制高性能铝镁钢包浇注料,本文主要研究不同减水剂对铝镁浇注料性能的影响。以均化矾土、板刚玉、镁砂、尖晶石粉、氧化铝微粉、二氧化硅微粉为主要原料,分别以三聚、六偏、10T、100A、SP168为减水剂,加水搅拌均匀,保证流动性能相当,振动浇注成型,研究不同减水剂对浇注料加水量,常温物理性能及高温抗折强度能的影响。结果表明:减水效果,减水剂SP168效果好于100A,100A好于10T,10T好于三聚和六偏;常温强度、高温抗折强度及抗渣性能呈现的规律与减水效果一致,根据试验实研究结果,添加SP168减水剂的铝镁浇注料效果最佳。(李德民,杨 强,王义龙等;河北国亮新材料股份有限公司)

 

聚羧酸减水剂在镁质浇注料中的运用通过各类聚羧酸减水剂在M-S-H结合相的镁质浇注料中试用,确认了聚羧酸减水剂的广泛适应性,可以在材质不变的前提下提高镁质浇注料的强度,有利于提高材料的抗熔渣冲刷能力;解决了聚羧酸减水剂在镁质浇注料中一些成型问题;探索了聚羧酸减水剂在废镁碳等回收耐材中良好使用效果。(严培忠,李国群,翁小燕等;浙江红鹰集团股份有限公司)

 

分散剂对竖窑内衬性能的影响研究高温竖窑作为烧结刚玉生产的主要热工设备,其内衬材料的结构、性能决定竖窑的使用寿命、安全性与稳定性,是影响刚玉产量、质量和能耗的关键因素。本文研究了不同减水剂对竖窑内衬浇注性能和使用性能的影响。结论表明:低加水量有利于窑炉内衬后期烘干;不同减水剂对中温、高温的抗折和抗热震性能有较大影响,需因地制宜,使用最为适合的减水剂。(吕戌生,何 健,  李有奇等;江苏晶鑫新材料股份有限公司)

 

用ρ-氧化铝替代水泥提高超低水泥浇注料性能的研究以85矾土、白刚玉、莫来石等为主要原料,以纯铝酸钙水泥、ρ-氧化铝为结合剂制备浇注料。研究了水泥加入量(w)分别为2.5%、1.5%和0.5%(结合剂总量为2.5%)时材料的施工性能、高温性能、抗热震性及抗渣性能。结果表明:用ρ-氧化铝替代水泥做结合剂比单纯用ρ-氧化铝做结合剂材料的常温强度更高,比单纯用水泥做结合剂材料的高温性能更好;体系中加入1.5%(w)的纯铝酸钙水泥和1%(w)的ρ-氧化铝的配方,综合性能更好,特别是高温抗折强度突出,在搅拌桨等产品中试用取得良好使用效果。(薛 娜,高仁骧,蓝振华;上海柯瑞冶金炉料有限公司)

 

半轻质莫来石球形料的结构与性能对以矾土为原料制备的莫来石球形骨料进行了结构与性能分析。结果表明:w)左右;骨料孔径范围分布较广,三种粒度球形骨料的孔径分布图均存在两个明显的峰;体积密度约2.2 g·cm-3,显气孔率约27%;莫来石球形骨料的粒径对其强度影响较大,压碎指标为47% (8~5 mm)、42% (5~3 mm)、18% (3~1 mm)。该球形料半轻质的特性使其在保证较高强度的同时具备一定的隔热性能,对隔热耐火材料用原料的发展有实际意义。(彭 蕾,余 俊,赵惠忠等;武汉科技大学)

 

再生刚玉同多种刚玉材料的理化性能对比研究介绍了一种以铝铬渣为主要原料制备的再生刚玉,并将其同棕刚玉、白刚玉、板状刚玉进行综合性能对比,用于阐述再生刚玉的性能特点,为再生刚玉更好的推广应用提供基础数据;测试了再生电熔刚玉及多种刚玉材料的各项基本性能,其中包括:化学成分、物相组成、颗粒强度、致密性、显微结构等。结果表明:再生电熔刚玉Al2O3含量约为95%(w),含有约2%(w)的CaO,两者形成了刚玉相和六铝酸钙相,耐火度大于1 790 ℃,致密度高于白刚玉和板状刚玉,颗粒强度优于白刚玉,有望替代其他刚玉原料应用于耐火领域。(李 洲,赵鹏达,赵惠忠等;武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室)

 

干熄炉砌体结构的研究:介绍了干熄炉砌体结构,按照功能划分为冷却区和预存区,其中,冷却区是焦炭与惰性循环气体逆流换热的场所,预存区是焦炉检修期间保证干熄炉连续稳定运行的焦炭存储空间,并提供了冷却区和预存区容积的计算方法;应用粉体力学理论,将粉体动力学和静力学数学模型应用于干熄炉内焦炭粉粒体,并对其在干熄炉内的力学行为进行了研究和分析发现:当干熄炉内焦炭料层达到一定深度时,应力趋于渐进值,焦炭的重量由切应力承担;干熄炉预存区砌体受到朗肯主动应力和被动应力作用且应力随着焦炭料层的深度而增加,主动应力和被动应力的转换面位于预存区砌体的中下部区域;干熄炉斜道隔墙处于冷却区和预存区的过渡区域,斜道隔墙砌体与预存区砌体结合处同样承受朗肯被动应力和主动应力的作用;干熄炉冷却区直段砌体与下部锥形排料装置结合处也同样存在朗肯主动应力和被动应力的转换。综上所述得出结论:降低冷却区理论高径比有利于降低干熄炉的建设和运行成本;预存区理论高径比为1时,斜道区隔墙砌体的荷载最优,降低干熄炉斜道隔墙的高宽比可以增加其刚度和稳定性,应用耐火材料砌体在空间上将每个独立的隔墙连接一体即超静定结构可以提高隔墙的稳定性;在干熄炉预存区圆筒形砌体主动应力和被动应力转换面处设置滑动层可以释放切应力对转换面处砌体的破坏,且滑动层下部砌体与斜道隔墙宜采用整体结构以提高刚度;提高冷却区耐火材料的耐磨性和抗热震性是该区域的首要选择且减少砌体灰缝的数量有利于增加砌体的强度。(印文宝,王福生,李 彬等;华泰永创(北京)科技股份有限公司)

 

蓝晶石对钢包永久层浇注料性能的影响:针对钢包永久层浇注料的性能要求,以高铝矾土、蓝晶石、α-Al2O3微粉、硅微粉、铝酸钙水泥等为主要原料,研究了不同粒度的蓝晶石及其加入量对钢包永久层加热永久线变化和常温耐压强度的影响。结果表明:不同粒度的蓝晶石在1 100 ℃的条件下对钢包永久层浇注料的线变化率基本上没有影响。在1 450 ℃的条件下使试样发生膨胀,0.2~0.5 mm蓝晶石的膨胀效果最明显。膨胀效应主要是由蓝晶石的分解和二次莫来石化过程引起的。体积膨胀造成试样结构疏松,引起强度降低。≤200目的蓝晶石在试样中起到膨胀和促进烧结的双重作用。实际使用时在钢包永久层浇注料中需要考虑蓝晶石反应的程度和时效性。(王立旺,张山林;浙江锦诚新材料股份有限公司)

 

五种镁砂物相组成和显微结构分析镁砂是碱性耐火材料的主要原料,利用扫描电子显微镜,对五种镁砂原料的物相组成和显微结构进行分析,从而探索镁砂体系中各成分的分布情况,以研究镁砂显微结构对其自身性能的影响。(董胜兵,杨 欣,李 双等;辽宁科技大学)

 

过程监测在耐火材料生产质量控制中的作用随着我国经济的不断高质量发展,耐火材料企业中,对产品的质量要求越来越高,而高效的过程检测对控制产品质量,提高产品使用效果至关重要。过程检测主要包括:原材料监测,生产工艺过程监测,成品质量监测等。充分发挥每个过程监测,能对提高产品质量提供支持,也能有效避免客户因质量问题产生的抱怨。对此,主要对耐火材料制造企业,在控制产品质量中采用的过程监测方法、作用等予以阐述。(俱彦国;中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司)

 

基于机器视觉的镁砂粒度在线测量方法:提出了一种基于机器视觉与多元线性回归模型的镁砂粒度测量方法。首先应用图像采集系统捕捉镁砂单颗粒图像,进行图像转换、去噪、增强处理;其次提取表征镁砂粒度的特征参数:最小矩形长轴、最小矩形短轴、等效椭圆长轴、等效椭圆短轴、等效面积直径;最后将提取的镁砂粒度参数作为自变量,镁砂综合粒度作为因变量建立多元线性回归模型,并重建质量分布与筛分质量对比验证。试验表明:在原料稳定的情况下,多元回归模型和筛分结果拟合较好,所选参数平均误差仅为0.375,初步满足在线测量镁砂粒度的要求。(付朝阳,赵 伟,胡玲军等;北京利尔高温材料股份有限公司)

 

凝聚重量法测量矾土中SiO2的不确定度评定:依据JJF1059.1-2012和CNAS-GL01-G003,对按GB/T 6900-2016中凝聚重量法测量二氧化硅的不确定度来源进行分析,分别采用A类、B类评定方法对各种因素引起的不确定度分量进行评定,并对合成不确定度、扩展不确定度进行评定,给出评定结果。(喻 燕,朱冬冬,尹明强等;浙江自立高温科技股份有限公司)

 

加热炉水梁包扎用自流浇注料的支模与施工:加热炉水梁包扎一般使用自流浇注料,主要是因为水梁包扎浇注厚度比较薄,一般为60~80 mm。浇注施工时,梁上还有锚固钉阻挡,无法用振动棒插入料中进行振动。因此,施工过程中自流浇注料的支模与施工必须采用特殊的方式才能达到预期效果。(王永军,闫道芳,刘建中等;濮阳濮耐高温材料(集团)股份有限公司)

 

耐火制品模具设计的相关问题:制坯成型工序是耐火制品生产过程的关键,而模具是耐火制品成型过程中必不可少的装备。介绍了模具设计在耐火制品生产中的作用、模具压制设备的选型、模具设计的类型、砖坯模具设计的基本程序、冲压工艺设计的重要性及其设计步骤,并重点介绍了砖坯模具设计的基本原则与考虑因素。(富学慧,张富尧;唐山时创高温材料股份有限公司)

 

压砖机选型对耐火制品模具的影响:目前摩擦压砖机适用性强,在压力、行程、封闭高度、经济效益等方面有很多优势。液压机拓展了压制水口砖,也有待开发的优势。(富学慧,张富尧;河北省唐山时创高温材料股份有限公司)

 

 

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