铝碳耐火材料力学性能优化研究进展

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铝碳耐火材料是冶金连铸、铁水包、中间包等部位常用的耐火材料,因其使用环境恶劣,对强度、抗热震性、抗渣侵蚀性等各项性能的要求都较高.优化铝碳耐火材料的力学性能能降低因机械应力引发的物理损毁和热应力引发的热震损毁,直接影响使用寿命.优化耐火材料的原料是易实现且高效的研究方向.从制备铝碳耐火材料的3种原料出发,分别从催化改性结合剂、添加纳米碳源和使用高效添加剂3个角度介绍了铝碳耐火材料力学性能优化的研究进展.最后对利于铝碳耐火材料工业化生产的研究方向进行了建议和展望.
其他文献
分别以Al粉、Al-12Si、Al-20Si合金粉为相变介质,粉煤灰为基体材料,采用混合烧结法在空气、真空两种烧结氛围下制备金属/陶瓷基高温定形复合相变材料,探讨相变介质中硅铝相对含量及烧结氛围对材料蓄热性能的影响.结果表明:分别用三种金属粉制备复合相变材料时,Al的氧化难以避免,致使Si的相对含量均超过共晶点组成,凝固时其状态点始终处于共晶相+Si相的两相区,未被氧化的Al都转变成为Al-Si共晶相.空气中烧结有利于Al形成致密氧化膜从而阻止其进一步反应,材料的密度、相变潜热都比真空中烧结高.三种复合相
采用直接煅烧法、还原法及添加脱硫剂煅烧法对电解锰压滤渣进行了高温脱硫,研究了不同方法得到的脱硫产物的物相、残硫量和活性,并比较了几种方法的工业适用性.结果表明:直接煅烧法的脱硫渣和坩埚粘连严重,实际操作困难;加入煤粉并没有改善脱硫渣和坩埚的粘连问题,且脱硫渣中残硫量高;石灰石虽能减弱脱硫渣和坩埚的粘连,但由于生成惰性物质石英,降低了脱硫渣的活性;采用铝矾土作为脱硫剂进行脱硫,脱硫渣的残硫量低,脱硫渣和坩埚不粘连,脱硫渣活性高.铝矾土添加量为42%(质量分数),脱硫温度为1250℃,脱硫保温时间为5 min
选取4种热解温度(300℃、400℃、500℃、600℃)半焦,通过扫描电镜(SEM)对油页岩半焦的微观结构进行分析,然后采用油页岩半焦等质量(0%、5%、10%、15%、20%、25%)替代水泥,测试标准稠度需水量、胶砂流动度和不同龄期的水泥胶砂的抗折、抗压强度.结果表明:油页岩半焦呈层片状、且表面多孔,随着热解温度的升高,微孔和小孔数量逐渐减少,中、大孔数量增加;掺入油页岩半焦会增加水泥标准稠度需水量,降低胶砂流动度,半焦替换量和水泥标准稠度需水量之间存在较强的线性关系;随着油页岩半焦热解温度的升高,
钢渣和矿渣是常见的两种工业废渣,大量堆放且资源化利用困难.以钢渣粉和矿渣粉为基础材料,电石渣粉作为激发剂,可对淤泥质土进行固化处理.通过开展无侧限抗压强度试验,分析固化淤泥质土的强度特性和应力-应变关系,利用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)等微观测试,探索电石渣激发钢渣-矿渣固化淤泥质土的作用机理.结果表明,电石渣粉质量掺量为6%时,电石渣-钢渣-矿渣固化淤泥质土无侧限抗压强度最大,28 d固化淤泥质土强度与同龄期水泥土相当,且具有较好的延性.电石渣可以提供碱性环境和大量钙离子,有效激发钢渣和矿渣
以工业固体废弃物赤泥(RM)为原料,经还原煅烧和接枝改性,制备得到一种醇胺钛酸酯改性的磁化赤泥吸附材料(ATMMRM).利用XRD、FT-IR、SEM、BET、VSM等测试方法对RM和ATMMRM进行表征和对比,发现ATMMRM表面成功引入了羟基和胺基官能团,而且其比表面积及饱和磁化强度较RM分别提高6.0倍和9.6倍,这些特性为ATMMRM提供了更多活性吸附位点并赋予了材料磁分离能力.对Pb(Ⅱ)的静态吸附实验结果表明,在pH=6,T=25℃条件下,ATMMRM对水体中Pb(Ⅱ)的饱和吸附容量达213
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出铁场是高炉炼铁通往炼钢的重要渠道,受出铁沟尺寸、形状及环境条件等因素的影响,目前大多采用浇注成型.而对不定形耐火浇注料而言,结合剂不仅决定其施工性能和力学强度,而且影响加热烘烤过程及高温使用状态下被结合材料的界面状态、显微结构与使用性能.综述了广泛应用于出铁沟耐火浇注料的结合剂类型、基本性质及其结合机制,归纳了各类结合剂的优缺点,总结了出铁沟用不定形耐火浇注料结合剂的研究与开发,并展望了新型无水泥铁沟耐火浇注料的工业应用前景.
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耐火材料作为钢铁冶金工业的重要基础材料和支撑性功能材料,对促进钢铁工业的技术进步起着不可替代的重要作用.耐火材料与钢铁生产的关系主要为:(1)抵抗高温冶金熔体的侵蚀,保证冶炼过程安全稳定、经济运行;(2)满足质量与品种的需求,如洁净钢生产不仅要求耐火材料尽可能不污染钢水,而且要利于去除钢水中非金属夹杂;(3)降低能耗、提高热效率,既是钢铁工业提质、节能、增效的重要手段,也是实现“双碳”目标的重要基石.近十几年来,中国耐火材料工业的生产技术取得了长足的进步,产量长期占全球产量60%以上,无论从品种、质量及产
期刊
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