纳米技术在不定形耐火材料中的应用

来源 :2005年全国不定型耐火材料学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:samfl
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纳米技术作为一门崭新的技术,将广泛应用于各个领域.纳米材料由于具有表面效应、量子尺寸效应和隧道效应,以添加剂的形式加入不定形耐火材料中,可显著提高耐火材料物理性能和使用性能,将纳米技术与传统耐火材料生产技术相结合,有望使不定形耐火材料呈现新的生机,初步研究表明:将纳米粉体或其前驱体引入耐火材料中,既可起到更紧密的充填作用,又能起到促进烧结、改变内部结构的作用,还能提高反应活性和催化作用,可进一步提升不定形耐火材料的性能.
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目前,国内钢厂普遍采用钢包透气砖芯和透气座砖分体安装的办法.通过快速更换透气芯,使两者使用寿命一致.但后期的座砖已形成了凹坑,特别是在透气砖芯的周围,会形成较大的空隙.如果不采取修补措施的话,钢液极易渗入空隙,对芯子产生冲击.降低了砖芯的使用寿命.另外,钢包底与座砖,由于钢水的反复倾倒,受冲刷的程度较包壁更为严重.如何保持两者具有相当的耐用性?显然,修补是一种既简便又经济的操作手段.本文开发了一种
本文对热态施工的刚玉碳化硅碳(ASC)喷射浇注料进行了研究.试验研究了湿式喷射浇注料的粘附性、粘结强度和防爆裂性能.解决了热态施工湿式喷射浇注料容易爆裂和粘结性不好的问题.在4350m3高炉主沟上的使用结果证明:热态喷射施工没有出现明显的爆裂现象,喷射料层在整个使用过程中都与原始层粘附牢固.喷射一次通铁量达到了3万吨.
钒钛矿冶炼难度大,高炉渣粘性大,对铁沟、铁水包耐火材料的侵蚀机理有着特殊性,耐火材料上容易粘渣,清渣工作量大,而且在清渣的过程中容易造成耐火衬的机械损毁.有学者对钒钛渣侵蚀机理做过研究,认为在钒钛矿铁沟材料中不宜加入过多的氧化铝和碳素材料.但是降低氧化铝和碳素含量同样会降低材料的抗渣性.本文作者通过在材料基质中添加复合碳素、Si3N4、SiAlON等材料,以达到提高不定形耐火材料抗渣性的目的.
本文研究了基质中不同的铬刚玉粉含量对铬刚玉浇注料性能的影响,结论如下:加入铬刚玉粉对常温抗折强度的影响不明显;加入量小于9﹪,随着其加入量的增加耐压强度增大,大于9﹪则降低;加入量小于6﹪体积密度变化不大,大于6﹪体积密度增大;随着加入量的增多,基质中铬刚玉固熔体的Cr2O3量增加,浇注料线变化率由负变为正,高温抗折强度增大;继续增加铬刚玉粉的加入量,基质主要由Cr2O3含量较高的铬刚玉固熔体组成
采用高压釜对含10﹪CaO的MgO-CaO浇注料进行了抗水化实验.比较了不同结合体系和不同引入CaO的方式对MgO-CaO浇注料抗水化性的影响.借助SEM和EDAX分析了三种结合方式的MgO-CaO浇注料的水化行为.结果表明,复合聚磷酸钠结合的浇注料具有最优的抗水化能力,水玻璃结合的最差,MgO-SiO2-H2O结合的具有较好的抗水化性.引入适量的CaCO3粉代替部分MgO-CaO砂引入CaO,可
以工业氧化铝、活性氧化铝、拟薄水铝石和氢氧化铝微粉为氧化铝原料,采用反应烧结法合成六铝酸钙多孔骨料,借助XRD和SEM等分析手段研究了氧化铝原料和煅烧温度对合成多孔骨料的性能、相组成和显微结构的影响.研究表明,采用工业氧化铝和活性氧化铝微粉作为氧化铝原料可以合成出显气孔率在55﹪左右、孔径集中分布在5μm以下的高纯度和高强度六铝酸钙多孔骨料;采用氢氧化铝作为氧化铝原料合成出的六铝酸钙多孔骨料的气孔
研究了硅铝凝胶粉的加入量(质量分数,下同)为1﹪、3﹪、5﹪时对Al2O3-SiC-C材料的烧结、力学性能的影响.结果表明:采用硅铝凝胶粉取代纯铝酸钙水泥作结合剂,可使Sialon增强Al2O3-SiC-C浇注料在经中温、高温热处理后的常温抗折强度及耐压强度大大提高,中温、高温强度提高幅度更大.试样的高温抗折强度(1400℃0.5 h)可达5.2MPa,而水泥结合的只有3.0MPa;硅铝凝胶粉结合
主要研究了二氧化硅微粉和纯铝酸钙水泥两种结合剂对MgO质浇注料性能的影响.结果表明:(1)在110℃×24h、1100℃×3h和1550℃×3h各个温度点下,当二氧化硅微粉加入量为3﹪时,试样的抗折强度和耐压强度均最高,体积密度均最大.(2)二氧化硅微粉加入量为3﹪时,MgO质浇注料抵抗熔渣渗透的能力最弱.随着二氧化硅微粉加入量的增加,试样抵抗熔渣侵蚀的能力变化不明显.(3)在1100℃×3h时,
对纯铝酸钙水泥结合浇注料和ρ-Al203结合矾土浇注料的高温强度进行了研究.结果表明:ρ-Al203结合浇注料高温抗折强度明显优于纯铝酸钙水泥结合浇注料.XRD分析表明:高温下纯铝酸钙水泥结合浇注料在高温下形成了低熔物钙长石,而ρ-Al203结合浇注料在高温下形成了莫来石.
主要研究了铝酸钙水泥+SiO2微粉和ρ-Al2O3两种结合剂对Al2O3-尖晶石-SiC-C系出铁沟浇注料成型性能、常温物理性能、高温抗折强度及抗渣性能的影响.试验结果表明:采用传统的铝酸钙水泥+SiO2微粉结合系统制备的浇注料流动性较好,经110℃×24h、1100℃×3h和1500℃×3h(埋C)热处理后,试样的显气孔率较小,体积密度较大,常温耐压强度和抗折强度优于采用ρ-Al2O3为结合剂;