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预合成和原位尖晶石对水泥结合高铝耐火浇注料物理性能的影响

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Al2O3和MgO对低水泥尖晶石耐火浇注料性能的影响

Al2O3和MgO对低水泥尖晶石耐火浇注料性能的影响

２ 实 验
２１ 原 料 ．
作 为原 料 。采 用 片状 氧 化 铝 、细 粒 及 超 细 烧
结 氧化 铝 、矾土 水泥 （ Ｃ Ｏ １％ ） 含 ａ ７ 、合 成 尖 晶石
（ Ｓ７ ＭＡ ６牌 号 ） 、反 应性 氧 化 铝 、二 氧 化 硅 细 粉 、 死 烧镁 砂 （ ９牌 号 ）及 某 些 加 入 剂 。原 料 的化 Ｍ９
ｌｏ ℃至 ｌｏ ℃时 刚 玉 尖 晶 石 浇 注 料 的 热膨 胀 也 ｌｏ ３ｏ
有 所 增 大 ．之后 随着 温 度 的 提 高 ，热 膨 胀 则徐 缓
地 缩 小 。还 应指 出 ，刚 玉 、方镁 石 浇 注 料 的抗 渣
性 高 于刚 玉尖 晶石 浇 注料 。 此外 ，某 些 研 究 者指 出 ，当 Ｍ 与 浇 注 料 干 燥 过 程 中 析 出 的水 发 生 反 应 时 会 导 致 产 生 裂 纹 。 还指 出 ．以 电 熔 刚 玉 配 制 的 浇 注 料 的 颗 粒 组 成 及 超细 颗 粒 组 成对 其 流 动性 有 影 响 。他 们 同 时 还 报 道 了关 于 含 有 反应 性 氧 化 铝 和 二 氧 化 硅 细 粉 的 复 合 料凝 固的 不 同 条 件 。 此 外 ，温 度 、配 料 组 成 及 最 细颗 粒 的 粒 度 也 是 影 响 凝 固和 流 动 性 的 主 要 因 素 。另 外 还 报 道 ，采 用 二 氧 化 硅 细 粒 时 其 良好 效
纹 的可能 性 。
研 究 结 果 还 表 明 。如果 Ｍｇ 的加 入 量 大 于需 Ｏ 要 量 。则 因膨 胀 引 起 的 总 应力 将 增 加 产 生 裂 纹 的 可 能 性 。因 而 也 会 降 低 浇 注料 的 物 理 机 械 性 能 。 最后 还 分析 了所 制成 试 样 的微观 结构 及 相组 成 。

α和γ晶型Al2O3对含MgAl2O4尖晶石耐火水泥制备的影响

α和γ晶型Al2O3对含MgAl2O4尖晶石耐火水泥制备的影响
浇注 钢 包 中 的使 用 ，不 仅 可 显 著提 高 钢 包 的使 用
相 反 应 的 最佳 条 件 ，分 析 了 由两 种 晶型 氧 化 铝 形 成 的原 位 Ｍｇ １ 晶石 （ Ａ２ 尖 ０ ＭＡ） 。使 用 红 外 光 谱 技术 （ ＴＲ）以及 Ｘ Ｄ分析 仪 研究 不 同试 样 热处 ＦＩ Ｒ
仅 Ａ ｚ３Ｍｇ 和 一 Ｉ ３Ｍｇ 混 合 物 ，得 到 这 种 一１ 一 Ｏ Ｏ Ａ２ 一 Ｏ ０
水泥。 在 本 研 究 中 ，为 了确 定 和 当 地 白云 石 发 生 固
渣侵 蚀 较 小 。 基 于这 些 性 能 ，这 些材 料被 用 于玻 璃 、水 泥 以 及其 他 工 业 炉 衬 中。关 于后 者 ，其 在
理 （ １４ ０Ｃ）后 的性 能 。根 据 处 理 过 程 中发 生 一 ５ ｑ
寿命 ，而且 也 能改 善钢 的产 品质 量 。
另 一方 面 ，Ｍｇ １ 晶石 耐火 材料 主要 用 在 Ａ 尖 Ｏ
的热 化 学 和结 构 变 化 。讨 论 每 个 受 热 阶段 的 物相
特征 。
水 泥 回转 窑上 ，为 了保 护 环境 ，其 有 可 能 成 为 二
将 Ｍｇ Ｏ加入 到 水 泥 熟料 中取 代 Ｃ Ｏ，能显 著 ａ
改 善 高 铝水 泥 的耐 火 性 能 ，而且 不 会 对 机 械 强 度
另 外 ，在 许 多 研 究 中 已考 虑 使 用 不 同 晶 型 氧 化 铝作 为原 料 。Ｚ ａ ｇ 人利 用 常用 的 固相 反应 法 ｈｎ 等
通 过 混 合 ｄ－ １ ３ Ｍｇ Ａ ２ － Ｏ、 ｐ－ １ ３ Ｍｇ 和 ＾— ０ Ａ２ 一 Ｏ ０ ｙ
用 活性 氧 化 铝 和 白 云石 已 经 获得 含 有 原 位 形 成 的 尖 晶 石 相 的 耐 火 水 泥 。和 ｑ晶 型 相 比 ，３ Ａ：， 纯 Ｍｇ １ ＇ １ 在 － ０ Ａ： 尖 ０ 晶石 的合 成 和 烧 结 方 面 具 有 优 势 。文 中 以两 种 晶 型 氧 化 铝 作 为 原 料 ，与 白云 石 制 备 耐 火 水 泥 ，对 其 效 果 进 行 比 较。

高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石

高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石

高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石Raymond P.RacherAlmatis Inc.501West Park RoadLeetsdale,PA15056,USARobert W.McConnellAlmatis Inc4701Alcoa RoadBauxite,AR72011USAAndreas BuhrAlmatis GmbH,Olof-Palme-Str.37,D-60439Frankfurt/MainGermany摘要优质钢的生产要求钢在钢包中进行更多的处理。

这对钢包用耐火材料有显著的影响，例如需要透气砖等高性能功能耐火材料。

增加出钢温度，较长的停留时间，侵蚀性更强的二次冶炼等操作的改变要求耐火材料衬更薄，寿命更长。

这些综合因素重新唤起了对镁铝尖晶石研究的兴趣。

镁铝尖晶石已经作为各种类型用于炼钢用耐火材料很多年了。

本文阐述了尖晶石的生产、理化性能和使用性能，也讨论了尖晶石应用的进展情况。

1 引言本文讨论了镁铝尖晶石的结构、性能和应用，尤其描述了镁铝尖晶石在生产洁净钢用耐火材料上的优点。

镁铝尖晶石由于强的抗渣侵蚀性、优良的抗热震性和高温强度高等特点，越来越多的被应用于炼钢用耐火材料。

20世纪60年代中期最初生产的尖晶石耐火材料是通过氧化铝和镁砖中的方镁石的原位反应制备的，用于水泥窑的内衬。

高质量的预合成尖晶石使得发展优质不定形耐火材料和耐火砖成为可能。

2 性能2.1 结构镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。

尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。

尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。

除非特别指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4,矿物尖晶石是二元系统MgO–Al2O3的唯一化合物。

尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。

Al2O3-MgO质耐火浇注料的铝酸钙水泥来源评估

Al2O3-MgO质耐火浇注料的铝酸钙水泥来源评估
另外 ， 中温 （ １０ １０强 度 和 显 气 孔率 进 行 评 估 。在 高 温 （ ０ ￣ １０ ０Ｃ 以上 ）下进 行 了不 同 的测试 ：冷热 三 点 弯 曲测 试 、
抗 蠕 变 和助 烧 结 技 术 ，用 于判 断尖 晶石 和 Ｃ 的 Ａ
物 理 性 能 和 矿 物组 成 ．以及 每种 浇 注料 在 振 动 下
布 以及 化 学 添加剂 的不 同而有 所 区别 。
本 文 主 要 记 录 了 不 同 来 源 的 Ｃ Ｃ 水 泥 在 Ａ
Ａ ， Ｍｇ ｌ 一 Ｏ耐 火 浇 注 料 的 不 同工 艺 阶 段 的测 定 结 Ｏ
（０ ８ ％的原始 振动 流 ） 行合 适 浇注 所需 的水含 量 。 进
第３卷 第２ ７ 期
２１ ０ ２年 ４月
耐 火 与 石 灰
・２ ７・
Ａ ２ ３Ｍｇ 质耐火浇注料 的 ｌ 一 Ｏ Ｏ 铝酸钙水泥来源评估
摘 要 ：氧化铝一 氧化镁耐火浇注料结合相为铝酸钙水泥，在 ｌ２０ ０％以上，生成原位尖晶石 （ ｇ １ 、Ｃ Ｍ Ａｚ ） Ａ Ｏ
和 Ｃ 表现 出 膨 胀 特 性 。 用 石 灰 含 量 更 少 （０ ａ 的 水 泥 替 代 所 用 的 典 型 水 泥 （０ ａ 可 控 制 体 积 。 Ａ而 ２ ％Ｃ Ｏ） ３ ％Ｃ Ｏ） 改 变 水 泥 来源 也 将 影 响 浇 注 料 的 许 多 性 质 ，基 于 此 ，评 估 了 水 泥 来 源 对 工 艺 步 骤 和 氧 化 铝 一 化 镁 浇 注 料 性 能 氧
４７ ．
浇 注 料 的水 含量／ ％
通 常 。可 直 接 对 照 水 泥 Ａ 和 Ｄ，因 为它 们 具 有 非 常 相 近 的化学 和 矿物 学 特 性 ，而 水 泥 Ｂ和 Ｄ 显 示 出不 同的 矿 物 学性 能 和颗 粒 尺 寸分 布 。 由其

高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石

高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石

高性能钢包耐火材料用镁铝尖晶石Raymond P.RacherAlmatis Inc.501West Park RoadLeetsdale,PA15056,USARobert W.McConnellAlmatis Inc4701Alcoa RoadBauxite,AR72011USAAndreas BuhrAlmatis GmbH,Olof-Palme-Str.37,D-60439Frankfurt/MainGermany摘要优质钢的生产要求钢在钢包中进行更多的处理。

这对钢包用耐火材料有显著的影响，例如需要透气砖等高性能功能耐火材料。

增加出钢温度，较长的停留时间，侵蚀性更强的二次冶炼等操作的改变要求耐火材料衬更薄，寿命更长。

这些综合因素重新唤起了对镁铝尖晶石研究的兴趣。

镁铝尖晶石已经作为各种类型用于炼钢用耐火材料很多年了。

本文阐述了尖晶石的生产、理化性能和使用性能，也讨论了尖晶石应用的进展情况。

1 引言本文讨论了镁铝尖晶石的结构、性能和应用，尤其描述了镁铝尖晶石在生产洁净钢用耐火材料上的优点。

镁铝尖晶石由于强的抗渣侵蚀性、优良的抗热震性和高温强度高等特点，越来越多的被应用于炼钢用耐火材料。

20世纪60年代中期最初生产的尖晶石耐火材料是通过氧化铝和镁砖中的方镁石的原位反应制备的，用于水泥窑的内衬。

高质量的预合成尖晶石使得发展优质不定形耐火材料和耐火砖成为可能。

2 性能2.1 结构镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种，这种晶体结构称为尖晶石结构。

尖晶石组有二十多种氧化物，但只有很少数是常见的。

尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子，例如镁、铁、镍、锰和/或锌，B代表三价金属离子，例如铝、铁、铬或锰。

除非特别指明，本文的尖晶石表示MgAl2O4,矿物尖晶石是二元系统MgO–Al2O3的唯一化合物。

尖晶石族矿物的明显特征是，它是一种组分可被替代的固溶体，尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替，而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。

低温预合成刚玉-尖晶石微粉在钢包浇注料中的应用

低温预合成刚玉-尖晶石微粉在钢包浇注料中的应用

国家自然科学基金青年基金资助项目（５１８０２２３５）。
柯占龙：男，１９９２年生，硕士研究生。
Ｅｍａｉｌ：ｋｅｚｈａｎｌｏｎｇ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍ
通信作者：柯昌明，男，１９５５年生，博士，教授。
Ｅｍａｉｌ：ｋｅｃｈａｎｇｍｉｎｇ＠ｗｕｓｔ．ｅｄｕ．ｃｎ
收稿ｈｃｌ．ｃｏｍ．ｃｎ ２０１９／４ 耐火材料 ／ＲＥＦＲＡＣＴＯＲＩＥＳ ２７７
烧结刚玉 ０．２７ ９９．０８ ０．１４ ０．０４
０．２９
０．１６
ＡＭＡ－１０ ０．２５ ９９．３１ ０．０７ ０．０８ ０．０１ ０．０５
０．２１
ＡＲ７８ ０．２８ ７７．００ ０．２３ ０．２７ ２１．７５ ０．０４
０．４１
ＭＡ９０ ０．０４ ９１．１０ ０．１２ ０．１３ ７．７９ ０．１８ ０．０２ ０．５７
第２０１５９３卷年第８４期月
２７７～２８２
低温预合成刚玉－尖晶石微粉在钢包浇注料中的应用
柯占龙１） 张锦化１） 陈彩莲１） 刘学新１，２） 王景然１） 柯昌明１）
１）武汉科技大学 省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室 湖北武汉 ４３００８１ ２）湖北斯曼新材料股份有限公司 湖北黄冈 ４３８４００
本课题组在前期的研究工作中在较低温度下
（１２００℃）成功合成了活性刚玉－尖晶石微粉 ＭＡ９０， 并与湖北斯曼新材料股份有限公司合作进行了工业 试生产［１０］。本工作中，对 ＭＡ９０微粉悬浮液流变性 能进行了研究，并在此基础上，以 ＭＡ９０微粉部分或 全部取代活性 αＡｌ２Ｏ３ 微粉，研究 了 低 温 预 合 成 刚 玉－尖晶石微粉对刚玉－尖晶石浇注料性能的影响。 ０
中图分类号：ＴＱ１７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０１９）０４－０２７７－０６ ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０１９．０４．００８

尖晶石对刚玉基浇注料热震稳定性能的影响 张宁

尖晶石对刚玉基浇注料热震稳定性能的影响 张宁

尖晶石对刚玉基浇注料热震稳定性能的影响张宁摘要：分别以板状刚玉为主要原料，以氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥为结合剂，研究了预合成尖晶石和原位生成尖晶石对刚玉基浇注料性能的影响。

研究结果表明：随着尖晶石粒度的减小、预合成尖晶石加入量的增加，热震稳定性能升高，但抗折强度有降低的趋势，烧后试样的线变化由收缩变为膨胀。

关键词：预合成尖晶石；原位生成尖晶石；刚玉基浇注料；热震稳定性能；镁铝尖晶石的化学式为MgAl2O4或MgO•Al2O3，理论含MgO 28.3%，Al2O3 71.7%。

镁铝尖晶石具有良好的抗侵蚀能力[1]、抗磨蚀能力，热震稳定性好[2]。

在陶瓷基体中引入第二相，由于热膨胀系数的不同，冷却时可以产生热应力，在材料内部产生残余应力场。

如果热膨胀失配较大，则热应力场将导致显微裂纹。

镁铝尖晶石和刚玉相的热膨胀系数有较小的差异，可以在材料基质中因失配而产生增韧的作用，很多专家[3-5]都进行过相关研究。

本工作研究了尖晶石的不同粒度和加入量对刚玉基浇注料热震稳定性能的影响。

1 试验1.1原料及试验方案本试验按骨料与基质70:30的质量比进行配料，基础配方见表1。

采用两种方案：（1）研究预合成尖晶石粒度的影响尖晶石粒度分别选用5-3mm、3-1mm、1-0mm和180目，固定尖晶石加入量为15%，分别等量替代基础配方M中的板状刚玉。

（2）研究预合成尖晶石加入量的影响固定尖晶石粒度为180目，选择加入量分别为1a%、2a%、3a%、4a%、5a%、6a%和7a%，分别等量替代基础配方M中的板刚玉粉。

1.2试验过程和性能检测按照设计好的配方配料，分别浇注成型尺寸为40 mm×40 mm×l60 mm的条形试样，室温下养护24 h后脱模，经110 ℃ 16 h烘干后，进行1600 ℃ 3 h处理，检测试样的线变化率、显气孔率和常温抗折强度。

将经过1600 ℃ 3 h处理后试样，经过1100℃ 20min水冷热震1次后，检测常温抗折强度，并计算抗折强度保持率，以评价热震稳定性能。

蓝晶石对低水泥耐火浇注料性能的影响

蓝晶石对低水泥耐火浇注料性能的影响

【试验研究】蓝晶石对低水泥耐火浇注料性能的影响单玉香1，朱伶俐1，邵先磊2（1.河南理工大学材料学院，河南 焦作 454003；2.河南翰墨园林工程有限公司，河南 郑州 450000）摘要：本文简单介绍了蓝晶石的结构、性能及应用范围，并结合试验，研究了蓝晶石加入量对矾土基耐火浇注料的体积密度、显气孔率、抗折强度和线变化等性能的影响。

关键词：蓝晶石；浇注料；力学性能；线变化中图分类号：P578.945;TQ175.172 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2008)02-0033-02Effects of Kyanite on Performance of Low Cement CastableShan Yuxiang 1, Zhu Lingli 1, Shao Xianlei2(1.Henan Polytechnic University Institute of Material, Henan Jiaozuo 454003;2.Henan Hanmo Limited Company,Henan Zhengzhou 450000)Abstract: Structure,properties and application of kyanite were introduced in this passage. Through experiments effects of kyanite on bulk density, apparent porous, folding strength and linear-change of bauxite-based low cement castable were studied.Key words: kyanite; castable; mechanical properties; linear-change蓝晶石的成分为Al 2[SiO 4]O，与红柱石、夕线石成同质多象。

耐火浇注料用SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和MgO微粉结合剂研究进展

耐火浇注料用SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和MgO微粉结合剂研究进展

耐火浇注料用SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和MgO微粉结合剂研
究进展
王永新;高亚博;方要华;李亚格;黄仲;张海军
【期刊名称】《耐火材料》
【年(卷),期】2024(58)2
【摘要】结合剂是耐火浇注料的重要组成部分,为耐火浇注料提供了早期作业性能和力学强度,并可影响耐火浇注料在高温下的使用性能。

对近年来耐火浇注料用SiO_(2)、Al_(2)O_(3)以及MgO微粉结合剂的研究进展及仍存在的一些问题作出了总结,期望为其进一步研究和更好的应用起到积极的推进作用。

【总页数】7页(P167-173)
【作者】王永新;高亚博;方要华;李亚格;黄仲;张海军
【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.Cr2O3微粉加入量对Al_(2)O_(3)-Cr2O3质耐火材料性能的影响
2.Fe_(2)O_(3)对MgO‒Al_(2)O_(3)‒SiO_(2)微晶玻璃体系微观结构的影响
3.Al_(2)O_(3)、SiO_(2)质量比对Al_(2)O_(3)SiO_(2)-MgO复合粉体电绝缘性能的影响
4.SiO_(2)微粉添加量对Al_(2)O_(3)-SiO_(2)质喷涂料性能的影响
5.不同
Al_(2)O_(3)/SiO_(2)比的MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)微晶玻璃制备及性能研究
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MgO粒度对Al2O3-MgO系浇注料性能的影响

MgO粒度对Al2O3-MgO系浇注料性能的影响

关 键 词 ：浇注料 ；尖晶石 ；炉渣 ；抗７． ２
文献 标识 码 ：Ａ
文 章编 号 ：１７～７２（００ ３０５— ３ ６３ ７９ ２ １）０— ０１０
１ 前 言
随着 炼 钢 生 产 的要 求 日益 提 高 ，迫 使 耐 火 材
成 后 测 定 了浇 注 料 的 机 械 性 能 。此 外 ，测 定 了 试 样 的 抗 热 震 性 ，其 方 法 是 在 测 定 高 温 抗 折 强 度 （ ２ — ０ ｃ之 间 反 复 测 定 ２ 于 ５ １２ ０Ｉ ＝ ０次 ）时 测 定 的 。
强度 、抗 热 震 性 及 抗 侵 蚀 性 的 影 响 。发 现 Ｍ Ｏ 颗 粒 粒 度 的 变 化 影 响 着 Ａ ２厂Ｍｇ 系 浇 注 料 的 机 械 强 度 及 抗 热 震 ｇ ｌ ０ Ｏ 性 的 变 化 ，以 及 影 响 着原 位 尖 晶 石 形 成 的 过 程 和 微 观 结 构 的特 性 。此 外 ，原 位 尖 晶 石 的 形 成 改 善 了 低 水 泥 含 铝 浇注 料 的 抗 炉 渣 侵 蚀 性 和 炉 渣 浸 渍 性 。
耐 火 材 料 各 种 性 能 的 影 响 并 未 见 报 道 。 本 研 究 工 作 的 目 的 就 是 进 一 步 评 估 加 入 不 同 粒 度 的 Ｍｇ 时 Ｏ
８ ６
此 类 浇 注 料 的机 械 性 能 、热 性 能 及 抗 侵 蚀 性 能 的
状况。
２ 实 验
及 ２首 先 向各 浇 注 料 中加 入 ５％的水 ，并 在振 ３结 及 析 表料 兰 成耋 。 果 分 一…一… ～
。．
。
动 台上 进 行 成 型 ，随 后 在 周 围介 质 温度 为 ２ ￣ 时 ５Ｃ
图 １中示 出 在 不 同 温 度 下 烧 成 之 后 各 种 浇 注

Al_2O_3-MgAl_2O_4和Al_2O_3-MgO耐火浇注料用抗腐蚀性优化的Al_2O_3基粘结剂

Al_2O_3-MgAl_2O_4和Al_2O_3-MgO耐火浇注料用抗腐蚀性优化的Al_2O_3基粘结剂
后有 效 地生成 了 Ｃ Ａ 。 已评 估浇 注料 中渣渗 透性 的
差 异与烧 结 等级 以及形 成微 结构 的气 孔率 和气 孔 尺
寸 变化 有 关 。尽 管 如 此 ， 根 据 试 样 的渗 透 轮 廓 ， 含
ＨＡ组 成 的整体 性 能 优 于含 Ｃ Ａ Ｃ组 成 的 性 能 ， 反之
水 性悬 浮液 来提供 ， 其 相 对较 高含 量 的添 加有 利 于
耐 火混 合物 ， 且 工艺 所 需 的含 水 总量 没 有 出现 明 显
物， 这 是具 有 高纵横 比的片状 晶体 ， 提高 了设 计产 品
的整 体 热机 械 性 能 。然 而 ， 生成 Ｃ Ａ 所 带 来 的体 积
的升 高 。 Ｓ ａ ｋ ｏ等人 报道 了 ， 相比 Ｃ Ａ Ｃ或 Ｈ Ａ来 说 ， 预 合 成尖 晶石 浇注 料与 胶体 氧化 铝结合 具有 较 高 的抗 侵
料（ 含原 位 尖 晶石 ） 与 Ｈ Ａ结 合 后 表 现 出 了较 高 的 抗 腐蚀 性 。该结果 与这 些耐 火材 料微 结构 具有 较低 显 气孔 率 和较小 气孔 尺寸有 主要 关 系 。这 些特 征看 起 来 主要受 到 了水合 氧化 铝 高 比表 面积 的影 响 ， 在 烧 结 的过程 中导致 了材 料 的 严 重致 密 化 ， 闭合 了一
（ Ｈ Ａ或 Ｃ ｏ ｌ Ａ ｌ ｕ ） 具有较高的比表面积 ， 会按照一条更有效的烧 结工艺进 行 ， 从 而提高其物理性能 和所生成微结构 的
粘 结 级别 。尖 晶 石 颗 粒 尺 寸 对 耐 火材 料 腐蚀 性 能 起 到 了十 分 重 要 的 作 用 ， 颗粒越细越容易溶入熔液 ， 进 而 在 较 厚 的 匿 卜液连 续 界 面 形 成 尖 晶 石 沉淀 。在 所 有 评 估 的 组 成 中 以及 考 虑 到 硅 灰 的 存 在 ， 研 究 得 到 具 有较 强 抗 腐 蚀 性 的最 佳 组成是一种以 Ｈ Ａ为 粘 结 剂 且 生成 原 位 尖晶 石 的 浇 注 料 。

水泥和氧化镁细粉对铝镁浇注料原位形成尖晶石的影响

水泥和氧化镁细粉对铝镁浇注料原位形成尖晶石的影响

总的加入量 为 ６ 。水 泥量和所加 Ｍ ｏ的细粉量 共同对尖 晶石 的 Ａ：， 的综 合影响是 不清楚的 。仅仅 观察到 ％ ｇ Ｉ 量 ０ 了尖晶石 的 Ａｚ， 一般来说 是随 着烧成温 度的升高 而增加 。这 些研 究结果明 显的表明 ，液相增加到某 一水平 Ｉ 量 ０ 可 促进尖 晶石更 多的形成 ，并得 到较好的膨 胀特性 。因此 ， 了使 所形成尖 晶石 的 Ａ：， 增加 ，升 高温度比 为 １ 量 ０
维普资讯
２０ ０ ６年 ８月
第３卷 第４ ｌ 期
表１
国 外 耐 火 材 料
熔 融 镁 砂 和 高 铝 水 泥 的 化 学 分 析
・７・ ３
配方
氧化 铝细粉 ６ ￣ Ｂ Ｓ ０
－
二 亨 堡 ： 焉
硅 高泥 微 铝 粉 水
的典型化学分 析列于表 １ 。使 用 的其 它配料和所
入氧化镁 中颗粒和细粉可以优化它们的性 能。
进一 步来说 ，水泥是 浇注料配方 中的重要组 分 ，为浇注料提供 生坯强度。但是 ，在高铝浇注 料 中含 大量的水 泥会 降低高温性 能 ，这 是因为形 成 了 ＣＯ Ｉ ｓ Ｓ ｚ ａ 、Ａ２ 和 ｉ 这些低熔点化合物。在含 ０ Ｏ
为 ０ １１ 的 硅微 粉 ，使 用 的 水 泥是 高 铝水 泥 ．５ ｍ ￣ （ Ａ — Ｌ一 ５ Ｃ Ｌ Ａ ７ ，印度耐火材料公 司 ） ，公司产品
２ 实 验
２ １ 原 料 ．
在 以前研究用 氢氧化镁的基 础上 ，又用 了电 熔海水镁砂作 为 Ｍ Ｏ的来源 。从磨碎成 ｌ ３ ｍ ｇ ～ｍ 尺寸的电熔海水镁砂 （ 以色列 Ｔｔ ｏ ａ ｈ 死烧海水熔融 ｅ 镁砂 公司 ） 中可 以得到所用 的 中（ ６ 一 ０～＋１０筛 ７ 孔 Ｂ） ｓ 、细 （ ７ 一１ ０筛孔 Ｂ ） ｓ 粒度级的不 同 Ｍ ｏ用 ｇ

引入预合成尖晶石对铝镁质干式料性能的影响

引入预合成尖晶石对铝镁质干式料性能的影响

引入预合成尖晶石对铝镁质干式料性能的影响饶康　王玺堂　王周福　马妍　刘浩武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室　湖北武汉４３００８１摘　要：为获得膨胀适宜的铝镁质干式料，以电熔白刚玉、９７＃电熔镁砂、活性氧化铝微粉、ＭＲ７０预合成尖晶石为原料，分别在１１００、１４００、１５００、１６００、１７００℃煅烧３ｈ制备铝镁质干式料试样，研究了引入预合成尖晶石（加入质量分数为０、３．５％、７％和１０．５％）对试样性能和显微结构的影响。

结果表明：引入适量的预合成尖晶石能够有效降低基质中铝镁尖晶石反应膨胀，进而控制材料服役初期膨胀，提高材料结构强度。

当引入７％（ｗ）尖晶石细粉时，铝镁质干式料烧后线变化率、显气孔率得到有效控制，显微结构明显改善，常温耐压强度大幅提升。

关键词：干式料；感应炉；预合成尖晶石；尖晶石膨胀中图分类号：ＴＱ１７５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－１９３５（２０２０）０３－０２０５－０５ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－１９３５．２０２０．０３．００５ 中频感应炉因冶炼钢种多样、环保、高效等优点广泛用于精密铸造行业［１］。

随着感应炉大型化和高功率化，炉衬材料在服役中后期更容易出现烧结收缩裂纹，加快材料的侵蚀和剥落，降低材料寿命。

铝镁尖晶石质材料凭借其优良的抗热震性能、化学稳定性和力学性能被广泛应用于中频感应炉内衬。

在服役过程中，铝镁干式捣打料原位生成铝镁尖晶石伴随着约８％的体积膨胀，能够抑制收缩裂纹的产生。

然而，在原位尖晶石形成过程中，由于Ｋｉｒｋｅｎｄａｌｌ效应在镁砂位置留下孔洞致使材料异常膨胀［２］，导致材料性能下降，寿命大幅缩短。

针对尖晶石反应的异常膨胀，前人对尖晶石的形成机制做了大量的研究。

Ｗａｇｎｅｒ［３］、Ｃａｒｔｅｒ［４］、Ｎａｖｉａｓ［５－６］提出并证明了尖晶石反应通过Ｏ２－晶格固定、Ｍｇ２＋和Ａｌ３＋互扩散的机制进行控制。

由于Ｍｇ２＋和Ａｌ３＋扩散速率不同，在镁砂位置产生Ｋｉｒｋｅｎｄａｌｌ效应孔隙。

尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响

尖晶石对凝胶结合氧化铝空心球浇注料性能的影响
ｄ— ２ ＡＩＯ３
温耐压 强度和 热震稳定性 的影 响。从 图中可知 ，
随 着 镁 铝 尖 晶石 加 入 量 增 加 ．浇 注 料 试 样 的体 积
密 度 逐 渐 降 低 ， 常 温 耐 压 强 度 和 显 气 孑 率 逐 渐 增 Ｌ
主 体 原 料 的 化 学 组 成／ ％
ＳＯ ｉ２ ≤０５ ．
Ａ ｂ ｔ ａ ｔ： Ｂｙ ｕ ｉ￥ ａｕｍｉ ａ ｈ ｌｏ ｂ ｌｓ ｗｉ ｒ ｉ ｉｅ ｆ５－ ｒ ｍ ，３－ ｓｒ ｃ ｓｎ ｌ ｎ ｏｌ ｗ ａｌ ｔ ｇ ａ ｎ ｓｚ ｓ ｏ ３ ｈ ａ ２ｍｍ ，２～１ ｍｍ ｎ ０．ｍｍ ｓ ａ ｄ １－ ２ ａ
ｂ ｌ ｎ ｉｙ ｏ ｔ ｐｉ ｅ ａ ｈｅ ｓｒ ｎ ｔ ｅ ｎ ｕ ｃ ｉｎ ｔ ｈ ｔ ｘ ｏ ｈ ｅ ｏ ｄ ｄ ａｕｍｉ ａ ｈｏｌｗ ｕ ｋ ｄｅ ｓｔ ｆｉ．Ｓ ｎ ｌｈ ｓ ｔ ｔｅ ｇ ｈ ｎｉ ｇ ｆ ｎ ｔ ｏ ｔ ｅ ｍａ ｒ ｆｔ ｅ ｇ ｌｂ ｎ ｅ ｌ ｎ ｌｏ ｏ ｉ ｂ ｌ ｃ ｓａ ｌ ｎ ｓｆ ｖ ｒ ｂ ｅ ｔ ｍｐｒ ｖ ｈ ｈｅ ｍａ ｈ ｃ ｅ ｉｔ ｎ ｅ ｏ ． ａｌ ａ ｔｂ ｅ ａ ｄ ｉ ａ ｏ ａ ｌ ｏｉ ｏ ｅ ｔ ｅｔ ｒ ｌ ｏ ｋ ｒ ｓｓａ ｃ ｆｉ ｓ ｔ
００ ．７
大 ，并 且 尖 晶石 的 引 入 有 利 于浇 注 料 热 震 稳 定 性
Ｚ ａ ｇＬ ｎ ｌ ｈ ｎ ｉ ｇｉ Ｌ ｏ Ｘｕ ｏ ｇ Ｚ ａ ｇ Ｇ ｏ ｏ ｇ ｕ ｄｎ ” ｈ ｎ ｕ ｄｎ ” Ｌ ｕ Ｈａｘａ ｉ ｉｉｏ
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不同种类铝镁尖晶石细粉对刚玉尖晶石浇注料性能的影响

不同种类铝镁尖晶石细粉对刚玉尖晶石浇注料性能的影响

不同种类铝镁尖晶石细粉对刚玉尖晶石浇注料性能的影响
阎宁波;刘岩;陈卢;郭鹏;钱凡
【期刊名称】《耐火与石灰》
【年(卷),期】2024(49)2
【摘要】以板状刚玉颗粒和电熔尖晶石颗粒为骨料,以板状刚玉细粉、烧结或电熔尖晶石细粉、活性α-Al_(2)O_(3)微粉为基质,高纯铝酸钙水泥为结合剂,振动浇注
成型,经1550℃高温烧成后制备刚玉尖晶石试样。

研究了不同厂家烧结尖晶石细粉和电熔尖晶石细粉的化学成分、物相组成和粒度分布对刚玉尖晶石浇注料显微结构、烧后永久线变化率、显气孔率、体积密度、常温抗折强度、高温抗折强度和常温耐压强度的影响。

【总页数】4页(P18-21)
【作者】阎宁波;刘岩;陈卢;郭鹏;钱凡
【作者单位】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【正文语种】中文
【中图分类】TQ175.12
【相关文献】
1.钢包用铝镁——尖晶石浇注料,刚玉—尖晶石浇注料
2.烧结尖晶石细粉加入量对
刚玉-尖晶石浇注料性能的影响3.镁铝尖晶石种类和板状刚玉对方镁石－尖晶石砖
性能的影响4.富铝尖晶石微粉加入量对刚玉—尖晶石浇注料性能的影响5.富镁尖
晶石细粉对镁铝浇注料性能的影响
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文 献标 识 码 ：Ｂ
文章 编 号 ：１７ —７２（０２ １０２—５ ６３７９ ２ １）０—０６ ０
１ 前 言
铝 镁 浇 注 料 越 来 越 多地 用 于钢 包 渣 线 以下 的 内 衬 材 料 ，这 主 要 是 与 氧 化 铝 一 晶石 浇 注 料 相 尖 比 ．它 具 有 较 好 的化 学 性 能 和 热 机 械 性 能 。李 等
多 ，整体 膨 胀 就 越 来 越 大 。 图 １ ｂ 所 描 绘 出 的尖 （）
晶 石 峰 值 的 增 高 显 示 出 了 这 种 增 长 。 再 者 。在
Ｍｇ Ｏ含 量 最 高 （ ％） 浇 注料 中 ，随 着 Ｍｇ 和 由 ６ 的 Ｏ 此影 响 的 原位 尖 晶 石 的 量 减 少 ，焦 点 逐 步 转 到 烧
助 烧 成 实 验 、微 结 构 分析 、 热 态 模 拟 、机 械 和 热 机 械 性 估 算 对 同 时含 有 预 合 成 和 原 位 尖 晶 石 的 水 泥 结 合 高 铝 浇 注 料 进 行 了 研 究 和 评 估 。 根 据 基 质 中 原 位 尖 晶 石 产 生 的 量 ，Ｃ Ａ 形成 示 出 了 不 同 的 性 能 ， 从 而 影 响 到 浇 注 料 的
此 ，不 含 或 只 含 微 量 的 原 位 尖 晶石 （ ０和 ２ ％
试 样 进 行 了微 观结 构 分 析 。同时 用 Ｘ一 射线 衍 射 等 量 分 析 仪 对 在 １１ ０Ｃ、 １３ ０Ｃ Ｉ５ ０Ｉ 烧 ５ ５ｏ ０ ￣ 和 ０ ｃ煅 ＝ ｈ
的试 样 进 行 了 晶 相 含 量 的 测 定 。做 这 些 分 析 的 目
用 ６ 的死烧 镁砂 ％
（ ５ Ｍ Ｏ， Ｃ Ｏ ＳＯ ＝ ９％ ｇ ａ ／ｉ
０３ ，ｄ ５ ￣ ．６ ≤４ ｐ ｍ）制备 Ａ ｚ３Ｍｇ ｌ 一 Ｏ浇 注料 ，在热 处 Ｏ
理 期 间产 生 了 ２％的化 学 计 量 的原 位 尖 晶石 。 １ Ｍｇ 与 ７ Ｏ ％的煅 烧 氧化 铝 （ Ｌ ７ ）和板 状 氧 化 铝 Ｃ ３０ （ ＜ ，ｍ ｄ ０２ ｍ） 的超 细颗 粒 进行 反应 。另 一 方 面 ，按
３个 颗 粒 粒 度 级 （ ｄ≤０５ ．ｍｍ； ｄ≤４ １ ５ ｍ； ｄ≤ ｘ
针 状 Ｃ 粒 可 以 使 浇 注 料 的 抗 热 震性 提 高 ，这 Ａ颗
第
糍 期
耐火 与石灰
相 反 应有 关 。
．７ ２．
２１ ０ ｍ）加 入 ２ ％预 合 成 尖 晶石 （ Ｒ ８ ８ ￣ １ Ａ ７ ，７ ％的氧 化 铝 ）制 备 氧 化铝 一 晶 石浇 注 料 。 尖
在 这 些 组 分 中 除 了 Ｍｇ 和 预 合 成 尖 晶 石 量 Ｏ 外 ， 氧化 铝 细粉 量 （ 烧 氧 化 铝 和板 状 氧化 铝 ≤ 煅
３ 结 果 和 讨 论
图 １示 出 了不 同含量 的 Ｍｇ Ｏ和 预 合成 尖 晶石
０２ ｍ）也 是 不 同 的 。这 种 含 量 的 变 化 是 为 了 确 ． ａ ｒ
寸 分 布 率 ｑ ０２ 。所 有 组 分 的 骨 料 为 板 状 Ａ ＝． ６ １ Ｏ
（ ≤６ ｍ） ｄ ｍ ，结合 剂 为 ６ ％的铝 酸钙 水泥 （ ｅａ７ ） Ｓ ｃ ｒ１ 及 １ ％的硅 微 粉 （ ７ Ｕ） ９ １ 。为 了使 尖 晶石 的 总 量 达 到 ２ ％，估 算 出 了 ４种 高 铝 组 分 。 为 了 形 成 原 位 １ 尖 晶 石 ，限 制 氧 化 镁 反 应 物 的量 在 ０ ６ ～ ％之 间 变
用 试 样在 １１ ０Ｃ、 １３ ０Ｉ ｌ５ ０ ５￣ ０ ｏ 和 ０ ％下 预 烧 ５ ＝ ｈ后
基 于 这 些 组 分 。用 含 有 预 合 成 和 原 位 尖 晶 石 并 通 过 改 变 Ｍｇ ／ 合 成 尖 晶 石 比 （ ％ 的 Ｍｇ ／ Ｏ预 ２ Ｏ
１％ 的 Ａ ７ ４ Ｒ ８尖 晶 石 或 ４ ｇ ／％Ａ ７ ％Ｍ Ｏ ７ Ｒ ８尖 晶 石 ） 的 变 化 来 制 备 了两 种 中 间浇 注 料 。浇 注 料 的组 分
和 Ｃ Ｃ含量 进 行 了优 化 。在 这样 的组 分 中 ．原位 Ａ 尖 晶石 晶相 可 以增 加 抗 热 震 性 和 抗 熔 渣 侵 蚀 ，预 合成 颗粒 将 会确 保恰 当的体 积 稳定 性 。
晶 石 的形 成 会 使 残 余 膨 胀 过 度 ，而 产 生 的裂 纹 会 使材 料 结构 完 全受 到 破坏 。 由于 尖 晶 石 形 成 所 造 成 的过 度 残 余 膨 胀 ，从 而 使 微 裂 纹 聚 集 ，使 铝镁 浇 注 料 的 一些 重 要 性 能
种 反 应 则 类 似 于原 位 尖 晶 石 的形 成 ，紧 接 着 是 残 余 膨 胀 （ Ｖ约 为 ３０ ％） 由于这 些 因素 ，使 水 Ａ ．１ 。 泥 结 合 的 尖 晶 石 浇 注料 达 到 理想 性 能 和 控 制 整 体
膨 胀不 是 一个 简单 的工作 。 在 本 文 中 ，为 了达 到含 Ｃ 以及 含 有 预 合 成 Ａ 和原 位 尖 晶石 的水 泥 结 合 浇 注 料 具 有 低 的残 余 膨
受 到 影 响 ，因 此 添 加 预 合 成 尖 晶 石 将 是 一 种 控 制
２ 实验 步 骤
２１ 材 料 ．
膨 胀 的 好 途 径 。 然 而 ，如 果 使 用 预 合 成 尖 晶 石 ， 在 钢 包 环 境 中耐 火 内衬 受 到 剧 烈 的 热循 环 和 持 续 的化 学 侵 蚀 ，很 容 易 使 浇 注 料 工 作 寿命 降 低 。除
此 以外 ．当使 用 预 制 产 品 时 ，在 内衬 的接 缝 处 要 有 一 个 能 抑 制 渣 和 钢 水 侵 蚀 的理 想 膨 胀 。考 虑 这
本 文 为 评 估 同时 添 加 预 合 成 和 原 位 尖 晶石 的 水 泥 结合 耐 火 浇 注 料 设 计 出 ４种 组 分 。设 计 出 的 振 动 浇 注 料 是 基 于 Ａ ｆ ｄ填 料模 型 ，并 且 颗 粒 尺 ｌｅ ｒ
成 收 缩 上 ，而烧 成 收 缩 被 尖 晶 石 的 膨 胀 完 全 掩 盖
起来 。
成 内 部 有 直 径 为 １ ．ｒ 孔 的 圆 柱 体 （ ５ ｍ ２４ ｍ ａ Ｄ＝ ０ ｍ，
Ｈ＝ ０ ｍ） 当试 样 烧 到 １５ ０ （ 率 ３ ・ ｉ ） ５ｍ 。 ０ ％ 速 ℃ ｍｎ 时 ，接 着 在 ００ ＭＰ ． ２ ａ的压 力 下保 压 ５ ，测 出线 性 ｈ 尺寸变化。 ’ 用 扫 描 电子 显 微 镜 对 在 １５ ０ ０ ℃煅 烧 ５ ｈ后 的
列 于表 １中。
表 １ 不 同 含 量 Ｍｇ 和 预 合 成 尖 晶 石 的 浇 注 料 组 分 Ｏ
冷 却 至室 温 ，为试 验再 进行 重烧 。
用 抗 热 震 试 验 足 以分 析 出原 位 尖 晶石 量 以 及
Ｃ 能 对 浇 注 料 的 热 机 械 性 能 的影 响 。 此 实 验 Ａ 性
化。
些 因 素 ，浇 注 料 中 只含 预 合 成 尖 晶石 不 能 满 足 所
有 的需 求 。 再 者 ，氧 化 铝 一 化 镁 和 氧 化 铝 一 晶石 浇 注 氧 尖
料通常都与铝酸钙水 泥 （Ａ Ｃ Ｃ）结 合 ，这 是 因为
它 们 具 有 较 快 的养 护 时 间 和 高 的 生 坯 机 械 强 度 。
把 Ｃ Ｃ加 入 到 尖 晶石 组 分 中 ，约 在 ｌ４ ０ 时形 Ａ ０ ℃ 成 六 铝 酸 钙 Ｃ Ｏ・Ａ ，（ Ａ ） ａ ６１ Ｏ Ｃ 。这 种 晶相 最 大 的 优 点 在 于 它 的 针 状 形 态 的 生 长 ， 当它 通 过 液 相 扩 散 机制 形 成 时 ，这些 形 态 就产 生 了 。然 而 ，尽 管
保 在 形 成 原 位 尖 晶 石 之 后 ，４种 浇 注 料 用 来 形 成 Ｃ （０ Ａ １ ％） 的氧化 铝 细 粉量 相 同
２２ 浇 注料 的 制备 和 性 能 ．
．
的浇 注料 烧 成 后 的膨 胀 率 。 当 温 度 升 高 时 。在 浇 注料 的 线 变化 过 程 中产 生 了 ３种 不 同 的机 理 ：１ ） 烧 成 收 缩 ；２ ）原 位 尖 晶 石 的形 成 ；３ Ｃ 的产 ） Ａ 生 。图 １ ａ 中 ，在 １１０ １３ ０（ （） ０ ～ ０ ￣ 温度 范 围 内 ，当 ２
试 样 在 潮 湿 的 环境 中 ５ ℃下养 护 ２ ｈ ０ ４ ．在 ｌ０ １ ℃下 干燥 ２ｈ ４ ，在 ６ ０ ０ ℃下 预烧 ５ （ 率 ｌ ｍｉ 。 ｈ 速 ℃・ ｎ ） 为 了分 析 浇注 料 的膨胀 性 能 ，所 有 的试样 都 要 在 荷 重设 备 中煅烧 ，根 据 ５ ５ ３ Ｉ １０ Ｄ Ｎ标 准将试 样 制
Ｍｇ Ｏ量 增 大 时 ，会 导 致 形 成 的原 位 尖 晶石 越 来 越
这 些 浇 注 料 在 自制 的 流 速 仪 中搅 拌 ５ ｎ ｍｉ ，紧
接 着 Ｐｌｇｉ 人 应 用 了两 步 加 水 程 序 。为 了恰 当 ｉ ｇ等 ｅ 的浇 注 ，所 需 加水 量 在 ４０ ４２ ．％一 ．％之 间 。混合 后 。
对 １０ ５ ｍｍ￣ ５ ２ ｍｍｘ ５ 的 试 样 进 行 三点 弯 曲 ２ ｍｍ 试 验 ，并 测 出 常 温 和 高 温 抗 折 强 度 （ ＭＯ 和 Ｃ Ｒ Ｈ Ｒ） Ｃ Ｒ 实验 是 在 室 温下 进 行 ，所 用试 样 Ｍ０ 。 ＭＯ
在 ｌ １ ０Ｃ、 １３ ０Ｃ １５ ０Ｃ下 预 烧 ５ 。ＨＭＯ ５￣ ０ ￣和 ０ ｏ ｈ Ｒ 的测 量 是在 １ １０ 、１２ ０和 １４ ０Ｃ 进 行 。所 ５％ ５ ５ ￣下
性 能 。 另 外 ， 同 时含 有 原 位 和 预 合 成 尖 晶 石 的 组 分 ，可 以 得 到所 要 求 的 线 性 尺 寸 变 化 ，且 不 受 尖 晶 石 和 Ｃ Ａ 含
量 的影响 。
关键 词 ：微结构；尖晶石；耐火材料；原位；预合成；物理性能