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中间包镁质干式料用低温结合剂的研究摘要针对中间包镁质干式工作衬用低温结合剂，选取葡萄糖、松香、蔗糖与酚醛树脂复合使用进行优选，发现葡萄糖与酚醛树脂复合使用效果较好。
用葡萄糖取代大部分酚醛树使用，干式料的性能仍能满足使用需要，而其生产成本得到有效降低，环境友好性也得到提高。
关键词中间包，干式料，低温结合剂，多羟基醛，酚醛树脂随着中间包水口快速更换技术的推广应用，中间包使用寿命不断提高，这对中间包工作衬用耐火材料提出了更高的要求，而采用镁质干式料能较大幅度提高中间包的使用寿命。
干式料为无水施工，其特殊的低温结合齐惺影响干式料使用性能的关键因素之一。
热塑性酚醛树脂粉具有优异的使用性能［1-2］，已成为干式振动料低温结合剂的主流材料。
但是，酚醛树脂粉的价格十分昂贵，且烘烤过程中产生少量刺激性气体。
寻找合适的替代品，已成为各生产厂家降本增效的迫切需要。
为此，本工作针对中间包镁质干式工作衬，另选了葡萄糖、松香、蔗糖3种有机物与酚醛树脂复合使用，其强度仍能满足现场施工和使用的需要。
1实验实验用主要原料为普通烧结镁砂，粒度分别为3〜lmm、I〜0mm和＜0.088mm ,化学成分见表1。
表1主要原料的化学组成将葡萄糖、松香、蔗糖与酚醛树脂四种有机结合剂按一定比例混合，加入耐火集料进行干混。
该耐火集料由粒度分别为3〜lmm、I〜0mm和＜Q088mm的普通烧结镁砂组成，为突出结合剂的作用，方便进行比较，其含量分别为45%、45%、10%。
将混合均匀的干式料，装入40m M 40mmc 160mm的标准模具，分两次加料、震动成型，总震动时间10〜15s, 190Cx1h烘烤，自然冷却、脱模，测抗折强度。
实验方案如表2所示。
表2复合结合剂的配比结合剂组成百分含量(wt% )试样编号------------------------------------------------------------------------------________________ 酚醛树脂葡萄糖松香蔗糖10.5 1.51 2.520.50.52230.52 2.5 1.54111151 2.5 1.50.5611 2.5 2.57 1.5 2.50.528 1.5 1.5 1.5 1.59 1.50.5 2.5110220.50.51120.5 1.5 2.512222213 2.510.5 1.514 2.5 2.51115 2.5 1.520.5根据实验前期结果, 干式料低温结合剂用葡萄糖和酚醛树脂复合使用。
微孔白云石加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响孟佳泽;陈定;顾华志;黄奥;付绿平【期刊名称】《耐火材料》【年(卷),期】2024(58)1【摘要】以白云石为原料,采用二步煅烧法制备的致密镁钙砂是镁钙质中间包干式料常用的耐火原料。
然而二步煅烧法工艺复杂,资源耗费大,且致密镁钙砂不利于中间包干式料隔热性能的提升。
以一步煅烧法(1400℃保温3 h)制备的微孔白云石和电熔镁砂为主要原料,分别于1100、1550℃热处理后制备了镁钙质干式料试样,研究了微孔白云石加入量(质量分数分别为0、15%、30%、45%和60%)对试样性能的影响。
结果表明:随着微孔白云石加入量的增加,1100℃热处理后试样的线收缩率和体积密度呈减小趋势,常温耐压强度先增大后减小;1550℃热处理后试样的线收缩率先减小后显著增大,显气孔率增加,热导率大幅降低,但常温耐压强度和抗渣性能降低。
当微孔白云石加入量为60%(w)时,1550℃热处理后试样在800℃下的热导率为2.410 W·m^(-1)·K^(-1),与传统镁质干式料相比下降了51.9%,同时常温耐压强度为26.0 MPa,在力学性能略微降低的情况下表现出优异的隔热性能。
【总页数】4页(P68-71)【作者】孟佳泽;陈定;顾华志;黄奥;付绿平【作者单位】武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TQ175【相关文献】1.三聚磷酸钠加入量对镁钙质中间包干式料烧结性能的影响2.Fe2O3粉加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响3.铬铁渣对镁质中间包干式料性能的影响4.酚醛树脂加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响5.多羟基糖对镁钙质中间包干式料烧结性能的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
混凝土中添加剂对性能的影响研究混凝土是建筑工程中常用的材料之一，其性能对于工程的质量和耐久性有着非常重要的影响。
为了提高混凝土的性能和使用寿命，人们在混凝土中添加了各种不同的添加剂。
本文将探讨混凝土中添加剂对性能的影响。
一、添加剂的种类混凝土中常用的添加剂主要包括以下几种：1. 水泥添加剂：如矿物掺合料、缓凝剂、加速剂等，可以改善混凝土的强度、耐久性和工作性能。
2. 纤维添加剂：如钢纤维、聚丙烯纤维、玻璃纤维等，可以增加混凝土的抗裂性、韧性和抗震性能。
3. 化学添加剂：如减水剂、气泡剂、膨胀剂、防水剂等，可以改善混凝土的流动性、减少收缩和渗漏。
4. 矿物添加剂：如硅灰石、粉煤灰、矿渣、硅酸盐等，可以改善混凝土的机械性能、耐久性和抗裂性。
二、添加剂的影响1. 强度影响添加剂对混凝土的强度有着直接的影响。
矿物掺合料、硅灰石等矿物添加剂可以增加混凝土的强度和硬度，提高其抗压强度和抗弯强度。
而减水剂等化学添加剂则会降低混凝土的强度和硬度，但可以提高其流动性和减少收缩。
2. 耐久性影响混凝土的耐久性是指其在不同环境和使用条件下的长期使用性能。
添加剂对混凝土的耐久性也有着重要的影响。
硅灰石等矿物添加剂可以减少混凝土的渗透性和碳化深度，从而提高其耐久性。
而聚丙烯纤维等纤维添加剂可以增强混凝土的抗冻性和抗裂性，提高其耐久性。
3. 工作性能影响混凝土在施工过程中需要具备一定的流动性和可加工性。
添加剂对混凝土的工作性能也有着重要的影响。
减水剂可以增加混凝土的流动性和可加工性，提高其施工效率。
而缓凝剂可以延长混凝土的凝固时间，加速剂可以提高混凝土的早期强度和凝固速度。
三、添加剂的应用混凝土中添加剂的应用需要根据具体的工程要求和使用环境进行选择。
在选择添加剂时需要考虑以下几个方面：1. 添加剂的类型：根据混凝土的使用要求选择相应的添加剂。
2. 添加剂的性能：需要评估添加剂对混凝土性能的影响，确保其可以满足工程要求。
3. 添加剂的用量：需要根据混凝土的配合比和使用要求确定添加剂的用量。
中间包镁质干式料用结合剂的研究李友胜;郭江华;李楠【期刊名称】《耐火材料》【年(卷),期】2007(41)5【摘要】首先将电熔镁砂(≤0.088 mm)分别与低温结合剂(分别为沥青、蔗糖、石蜡、松香、酚醛树脂)和中温结合剂(分别为三聚磷酸钠、九水硅酸钠、六水氯化镁、硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃)按95:5的质量比混练均匀,以120 MPa的压力干压成型为φ36 mm×36 mm的试样,分别在300℃2 h、1 000℃3 h、1 450℃3 h、1 500℃3 h和1 600℃3 h条件下热处理后测量其显气孔率、体积密度和耐压强度,以评价这些结合剂的结合性能和促烧结性能,并评价了其环保性;然后,在上述试验的基础上分别采用沥青-硼酸盐玻璃、松香-硼酸盐玻璃和酚醛树脂-硼酸盐玻璃3种复合结合剂按镁质干式料的配方制备成镁质干式料试样,分别在200℃2 h、1 100℃3 h和1 500℃3 h条件下热处理,测量试样热处理后的永久线变化率、显气孔率、体积密度和耐压强度等常温物理性能.结果表明:采用酚醛树脂、沥青和松香为结合剂时,镁质材料300℃2 h热处理后的耐压强度较高;而采用硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃为结合剂时,镁质材料1 000℃3 h热处理后的耐压强度较高,硼酸和硼酸盐玻璃能明显促进镁质材料的高温烧结;使用5%松香-4%硼酸盐玻璃作为复合结合剂制备的镁质干式料具有较好的常温物理性能和环境友好性.【总页数】4页(P344-347)【作者】李友胜;郭江华;李楠【作者单位】武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室,武汉,430081;山东中齐耐火材料有限公司;武汉科技大学高温陶瓷与耐火材料湖北省重点实验室,武汉,430081【正文语种】中文【中图分类】TQ17【相关文献】1.中间包用镁质干式料烧结性能的研究 [J], 肖明华2.中间包镁质干式振动料抗渣性能研究 [J], 程鹏;彭云涛;谢大勇;王玺堂3.中间包用环保型镁质干式料的研究 [J], 吴锋;李志坚;王继虓;李心慰;徐娜;游杰刚4.中间包镁质干式振动料抗渣性能研究 [J], 程鹏;王玺堂;彭云涛;谢大勇5.中间包镁质干式振动料蚀损机理研究 [J], 钱跃进;高里存;蒋明学;邹明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
混凝土材料中的添加剂对性能影响研究一、引言混凝土是一种广泛应用的材料，它具有强度高、防火、耐久性好等优点，但是它也存在一些缺点，如易龟裂、易变形等。
为了满足工程对混凝土材料的性能需求，研究人员不断地探索新的混凝土材料添加剂，以改善混凝土材料的性能。
本文对混凝土材料中添加剂对性能的影响进行了综合研究。
二、混凝土材料添加剂的种类1. 水泥添加剂水泥添加剂是指在水泥中加入一定数量的化学物质，以改善水泥的性能。
常见的水泥添加剂包括膨胀剂、减水剂、缓凝剂、加速剂、防水剂等。
2. 矿物掺合料矿物掺合料是指将一些非金属矿物掺入到混凝土中，以改善混凝土的性能。
常见的矿物掺合料包括煤矸石粉、粉煤灰、硅灰等。
3. 高分子添加剂高分子添加剂是指将一些高分子化合物加入到混凝土中，以改善混凝土的性能。
常见的高分子添加剂包括聚丙烯纤维、聚乙烯纤维等。
4. 纳米材料纳米材料是指粒径在10-9m以下的材料，它们具有很高的比表面积和活性，可以改善混凝土的性能。
常见的纳米材料包括纳米氧化硅、纳米氧化铝等。
三、混凝土材料添加剂的影响1. 水泥添加剂对混凝土性能的影响（1）膨胀剂膨胀剂能够在水泥水化反应过程中产生气泡，从而使混凝土中的孔隙率增加，减少混凝土的密度，提高混凝土的保温性能和抗冻性能。
（2）减水剂减水剂能够降低混凝土的黏度，使混凝土更易于流动，从而提高混凝土的工作性能和抗渗性能。
（3）缓凝剂缓凝剂能够延缓水泥水化反应的速度，从而使混凝土的凝固时间延长，便于施工，同时也能够提高混凝土的强度和耐久性。
（4）加速剂加速剂能够促进水泥水化反应的速度，从而缩短混凝土的凝固时间，提高混凝土的强度和早期强度。
（5）防水剂防水剂能够形成一层保护膜，防止水分渗入混凝土中，从而提高混凝土的耐久性和防水性能。
2. 矿物掺合料对混凝土性能的影响（1）煤矸石粉煤矸石粉能够填充混凝土中的孔隙，降低混凝土的孔隙率，提高混凝土的密实度和强度。
（2）粉煤灰粉煤灰能够提高混凝土的耐久性和抗冻性能，同时也能够减少混凝土的收缩和龟裂。
混凝土中添加剂对混凝土性能的影响分析方法一、背景介绍混凝土是一种广泛应用的建筑材料，具有良好的力学性能、抗压强度、耐久性和耐腐蚀性。
然而，混凝土的性能受到许多因素的影响，例如原材料的质量、配合比、施工工艺等。
为了改善混凝土的性能，人们研究并使用各种混凝土添加剂。
添加剂可以改善混凝土的性能，提高其强度和耐久性，降低使用成本等。
二、添加剂的分类混凝土添加剂根据其功能可分为以下几类：1. 水泥添加剂：如矿物掺合料、矿渣粉、硅灰等，可以改善混凝土的强度、耐久性和抗裂性能。
2. 减水剂：可以降低混凝土的水灰比，提高混凝土的流动性和减少混凝土收缩。
3. 强化剂：包括增强剂、早强剂和缓凝剂，可以改善混凝土的强度和早期强度。
4. 防水剂：可以提高混凝土的防水性能和耐久性。
5. 其他添加剂：如气泡剂、颜料等，可以改善混凝土的性能和美观度。
三、添加剂对混凝土性能的影响分析方法添加剂对混凝土性能的影响分析是混凝土工程中重要的研究内容。
下面介绍几种常用的方法：1. 实验法：通过制备混凝土试件，添加不同种类和不同用量的添加剂，进行性能测试，如抗压强度、抗折强度、渗透性、耐久性等指标。
通过实验结果分析添加剂对混凝土性能的影响。
2. 监测法：在混凝土工程施工过程中，对添加剂的使用情况和混凝土性能进行实时监测，如混凝土强度、混凝土收缩、混凝土渗透等指标。
通过监测结果分析添加剂对混凝土性能的影响。
3. 理论分析法：通过混凝土材料的理论计算和模拟，分析添加剂对混凝土性能的影响机理和规律。
如通过水泥水化反应的理论分析，分析矿物掺合料对混凝土强度的影响规律。
四、添加剂应用注意事项在混凝土工程中使用添加剂时，需要注意以下几点：1. 添加剂的质量应符合国家标准要求，且应与混凝土材料相适应。
2. 添加剂应按照一定的比例和用量添加，过量使用会影响混凝土的性能。
3. 添加剂的使用应遵循工程设计和施工规范，不能随意添加或替代。
4. 添加剂的使用应进行实时监测，确保混凝土的性能符合设计要求。
·耐火材料·添加剂对中间包镁质干式料性能的影响贾江议1 陈卫强2 刘汉辉3(1.河南科技大学材料科学与工程学院,洛阳471003;2.中冶京诚工程技术有限公司,北京100176;3.郑州金科炉料有限公司,郑州450001)摘 要 以电熔镁砂为主要原料,研究了添加剂二氧化硅微粉和烧结剂加入量对镁质干式料性能的影响。
结果表明,当二氧化硅微粉的加入量为2%～4%、烧结剂六偏磷酸钠加入量为1%～2%时,研制的干式料性能优良、施工方便,现场使用可满足中间包的要求。
关键词 干式料,电熔镁砂,中间包中图分类号 T F576.4 文献标识码 AE f f e c t o f a d d i t i o n s o np r o p e r t i e s o f d r y m a g n e s i t e r e f r a c t o r y o f t u n d i s hJ I AJ i a n g y i1,C H E NW e i q i a n g2,L I UH a n h u i3(1.C o l l e g e o f M a t e r i a l S c i e n c e＆E n g i n e e r i n g,H e n a n U n i v e r s t i t y o f S c i e n c e＆T e c h n o l o g y,L u o y a n g471003;2.C a p i t a l E n g i n e e r i n g＆R e s e a r c h I n c o r p o r a t i o n L i m i t e d,B e i j i n g100176;3.J i n k e C h a r g e M a t e r i a l C o.,L t d.,Z h e n g z h o u450001)A B S T R A C T T h e e f f e c t o f a d d i t i o n s o np r o p e r t i e s o f t h e d r y m a g n e s i t e r e f r a c t o r y w a s i n v e s t i g a t e dw i t h f u s e d m a g n e s i t e a s m a i n r a w m a t e r i a l s,m i c r o s i l i c a a n d s i n t e r i n g p r o m o t e r a s a d d i t i o n s.T h e e x p e r-i m e n t s h o w s t h a t t h e d r y m a g n e s i a r e f r a c t o r y h a s c h a r a c t e r i s t i c s s u c h a s c o n v e n i e n c e c o n s t r u c t i o n a n dg o o d p r o p e r t i e s w h e na d d i t i o nm i c r o s i l i c a i s2%～4%,h e x a m e t a p h o s p h a t e1%～2%.I t c a n s a t i s f yt h e a p p l i c a t i o n r e q u i r e m e n t s o f t u n d i s h.K E Y WO R D S d r y r e f r a c t o r y,f u s e d m a g n e s i t e,t u n d i s h 近年来,随着中间包快速更换水口技术的迅速推广,中间包使用寿命获得大幅度的提高,这就对中间包工作衬的性能提出了更高的要求。
碱性干式振动料(简称干式料)以其抗侵蚀性好、使用寿命长且具有洁净钢水的作用而被普遍使用。
目前国内使用的中间包工作衬主要为镁质干式料,为固体树脂结合。
镁质干式料在使用时灰尘较大,且固体树脂在高温碳化后易导致钢水增碳[1],对产品质量不利。
针对上述情况,本文研究了在无需加固体树脂情况下,通过添加二氧化硅微粉和烧结剂来改善镁质干式料的使用性能,以避免使用树脂而易导致钢水增碳和环保问题。
1 实验内容 实验所用主要原料为电熔镁砂,添加剂为二氧化硅微粉、软质黏土和六偏磷酸钠,化学成分含量分析见表1。
以电熔镁砂为骨料和基质,骨料与基质料的质量比为65∶35。
其中骨料包括5～3m m、3～1m m和1～0m m三级颗粒级配;基质料包括粒径0.044m m和0.088m m两种细粉。
加入二氧化硅表1 原料的化学成分 %A l2O3M g O S i O2C a O F e2O3电熔镁砂0.4797.130.671.350.43二氧化硅93.151.35微粉黏土细粉44.1554.340.751.17微粉和烧结剂混合后,在160m m×40m m×40m m三联模中成形长方体试样;成形后将试样连同模具一起放入烘箱在100～150℃之间烘烤,冷却后脱模即可;然后将试样在450℃,3h,1000℃,3h和1550℃, 3h条件下加热处理。
测定试样热处理后的耐压强度,以评定试样的结合性能和烧结性能。
测定试样热处理前后的尺寸变化百分率,以评定试样的高温体积稳定性。
2 结果与讨论2.1 二氧化硅微粉的影响(1)二氧化硅微粉加入量对强度的影响加入黏土作结合剂主要是为了利用其在420℃分解产生的自由水与基质中的二氧化硅微粉结合形成-S i-O H基,提高材料强度[2]。
但其熔点低,在·42·连 铸 2008年第3期DOI:10.13228/j.boyuan.issn1005-4006.2008.03.013高温下易形成液相,对材料的高温性能不利,加入量不宜过多。
以电熔镁砂为原料,固定黏土的加入量4%,二氧化硅微粉的加入量按:0%、2%、4%、6%、8%递增,实验结果如图1。
图1 耐压强度随二氧化硅微粉加入量的变化 可以看出:在450℃,3h 条件下,随着二氧化硅微粉加入量的增加,耐压强度逐渐升高。
在1000℃,3h ,二氧化硅微粉含量小于4%时,随着二氧化硅微粉加入量的增加,耐压强度逐渐升高;二氧化硅微粉含量大于4%时,随着二氧化硅微粉加入量的增加,耐压强度逐渐降低。
原因为:黏土中的高岭土矿物在加热过程分解释放出水[3](反应1)。
A l 2O 3·2S i O 2·2H 2O (高岭土)※A l 2O 3·2S i O 2(偏高岭石)+2H 2O(420℃)(1)硅微粉属于无定形S i O 2,遇水容易形成-S i -O H 基(即硅醇基)[4]。
在烧成过程中,随着温度的提高,硅醇基脱水聚合形成牢固的-S i -O-S i -结合的三维空间网络结构,加强材料的结合,有助于强度的提高。
而这种三维空间网络结构一直可持续到700℃[5],即在温度低于700℃时,随着硅微粉含量的增加,形成牢固的-S i -O-S i -结合的三维空间网络结构增多,材料强度逐渐升高。
所以在450℃,3h 条件下,随着二氧化硅微粉加入量的增加,耐压强度呈现逐渐升高的趋势。
在1000℃,3h 条件下,上述黏土分解出的偏高岭石860℃继续分解形成铝硅尖晶石和二氧化硅[6](反应2),分解形成的二氧化硅和加入的二氧化硅微粉在900℃时开始与M g O 反应形成镁橄榄石(反应3),产生体积膨胀。
在二氧化硅微粉加入量小于4%时,反应形成镁橄榄石的量相对较少,产生体积膨胀可以充填材料气孔,使材料结构致密化,提高材料强度。
当二氧化硅微粉含量大于4%时,反应形成镁橄榄石的量相对较多,产生体积膨胀较大,引起结构疏松,不利于材料的烧结致密化,反应引起耐压强度下降。
2(A l 2O 3·2S i O 2)(偏高岭石)※2A l 2O 3·3S i O 2(莫来石)+S i O 2(860℃)(2)M g O +3S i O 2※2M g O ·S i O 2(镁橄榄石)(900℃)(3)因此,本实验中二氧化硅微粉的合适加入量为4%～6%。
(2)二氧化硅微粉加入量对线变化的影响二氧化硅微粉加入量对线变化的影响如图2。
图2 烧后线变化随二氧化硅微粉加入量的变化 可以看出,在450℃,3h 条件下,随着二氧化硅微粉加入量的增加,烧后线变化出现收缩(负值),变化幅度不大,整体收缩呈增大趋势。
因为在450℃,3h 条件下,材料内部只发生黏土中高岭土矿物的脱水和-S i -O H 基(即硅醇基)的形成,脱水会引起材料收缩,但由于黏土量是定值,所以收缩的变化幅度不大。
整体收缩呈增大的趋势可能是因为随着二氧化硅微粉加入量的增加,形成的-S i -O H 基(即硅醇基)增多,硅醇基脱水聚合形成的-S i -O -S i -的三维空间网络结构增多,导致材料间的作用力增大,从而引起线变化呈增大趋势。
在1000℃,3h 条件下,烧后线变化均膨胀,当二氧化硅微粉含量小于2%时,随着二氧化硅微粉加入量的增加,烧后膨胀逐渐减小。
当二氧化硅微粉含量大于2%时,随着二氧化硅微粉加入量的增加,烧后膨胀逐渐增大。
在二氧化硅微粉含量小于2%时,黏土脱水引起的收缩占主导因素,反应形成的镁橄榄石量相对较少且又充填在材料的气孔内,材料的体积膨胀效应不明显,整体表现为膨胀逐渐减小;二氧化硅微粉含量大于2%时,黏土脱水引起的收缩不变,而反应形成镁橄榄石的量逐渐增多,体积膨胀效应逐渐占主导因素,引起烧后膨胀逐渐·43· 耐 火 材 料增大。
因此,本实验中二氧化硅微粉的合适加入量为2%～4%。
2.2 烧结剂对干式振动料性能的影响烧结剂的作用主要是促进材料烧结,提高材料的中温和高温强度,以便中间包在1000℃左右烘烤后能够承接钢水的冲击力,1550℃高温时能阻止熔渣的渗透。
以电熔镁砂为主要原料,结合剂黏土的加入量4%,二氧化硅微粉加入量5%,分别选取三种烧结剂,测量其1000℃,3h和1550℃,3h热处理后耐压强度和1550℃,3h热处理后线变化,结果如表2。
表2 烧结剂对试样性能的影响烧结剂加入量/%耐压强度/M P a烧后线变化/%1000℃,3h1550℃,3h1550℃,3h11127-0.21六偏磷酸钠21430-0.3531835-0.511520-0.15三聚磷酸钠2725-0.3031127-0.3111530-0.65硅酸钠22136-0.9132237-1.21 从表2可知,烧结剂的作用强弱为:硅酸钠>偏磷酸钠>三聚磷酸钠。
