膨胀石墨/碳纳米管复合增强铝碳耐火材料性能研究

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作者 郭宇琦 廖宁 +2 位作者 李亚伟 王庆虎 朱天彬 《耐火材料》 北大核心 2025年第2期105-110,共6页

为充分发挥低维纳(微)米材料的协同强韧化作用,以板状刚玉、活性氧化铝微粉、单质硅、纳米炭黑为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,分别引入膨胀石墨(EG)、预合成碳纳米管改性的膨胀石墨(EG-CNTs)以及表面负载含镍催化剂的膨胀石墨(EG-Ni)... 为充分发挥低维纳(微)米材料的协同强韧化作用,以板状刚玉、活性氧化铝微粉、单质硅、纳米炭黑为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,分别引入膨胀石墨(EG)、预合成碳纳米管改性的膨胀石墨(EG-CNTs)以及表面负载含镍催化剂的膨胀石墨(EG-Ni),经混料、成型、固化后,再经800、1000、1200和1400℃保温3 h热处理,制备了低碳铝碳耐火材料。研究了膨胀石墨种类(EG、EG-CNTs、EG-Ni)对铝碳耐火材料结构演变及性能的影响。结果表明:1)引入EG-CNTs、EG-Ni的试样的常温抗折强度比引入EG的试样的提高很多,因为EG-CNTs、EG-Ni均能促进试样中SiC晶须的形成,从而起到了很好的增强作用。2)引入EG-Ni的试样的抗热震性最好,因为EG-Ni可以原位生成碳纳米管,伴随有碳纳米管/SiC晶须的原位协同增韧的作用,可以显著提高材料的抗热震性。 展开更多

关键词 铝碳耐火材料 膨胀石墨 碳纳米管 力学性能 抗热震性

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六铝酸钙浇注料在轧钢加热炉中耐久性试验研究

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作者 丁翠娇 白春雷 +2 位作者 降文庆 罗巍 员文杰 《耐火材料》 北大核心 2025年第3期239-243,共5页

六铝酸钙(CA_(6))浇注料因其兼具优良的力学性能、抗侵蚀性和较低的热导率在高温工业的极端工况环境下有着广泛的应用前景。将不同造孔方式(颗粒堆积、发泡法和添加氧化铝空心球)的CA_(6)浇注料置于轧钢加热炉内随炉运行10个月,重点对... 六铝酸钙(CA_(6))浇注料因其兼具优良的力学性能、抗侵蚀性和较低的热导率在高温工业的极端工况环境下有着广泛的应用前景。将不同造孔方式(颗粒堆积、发泡法和添加氧化铝空心球)的CA_(6)浇注料置于轧钢加热炉内随炉运行10个月,重点对比分析了其体积密度、显气孔率、强度和显微结构的变化。结果表明:不同造孔方式的CA_(6)浇注料在轧钢加热炉内服役10个月后,与在试验箱式炉内1300℃保温3 h相比,其体积密度无明显差异,显气孔率均增大,其中增加最多的为颗粒堆积造孔试样;常温耐压强度均增加,其中增大幅度最大的为添加氧化铝空心球组(由99.5 MPa变为137 MPa);浇注料的平均孔径均有增大趋势,其中添加氧化铝空心球浇注料的孔径分布变化最小。 展开更多

关键词 六铝酸钙浇注料 耐久性 力学性能 显微结构

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低碳化镁碳耐火材料的研究进展 被引量：8

3

作者 朱天彬 李亚伟 桑绍柏 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期609-617,共9页

镁碳耐火材料因其中含鳞片石墨等碳组分而具有优异的抗热震性和抗高温熔渣侵蚀能力,被广泛用作钢铁冶炼用转炉、电炉、钢包等炉衬材料。为满足洁净钢冶炼技术、钢铁冶金节能减排、资源高效利用的需求,镁碳耐火材料的低碳化具有重要的现... 镁碳耐火材料因其中含鳞片石墨等碳组分而具有优异的抗热震性和抗高温熔渣侵蚀能力,被广泛用作钢铁冶炼用转炉、电炉、钢包等炉衬材料。为满足洁净钢冶炼技术、钢铁冶金节能减排、资源高效利用的需求,镁碳耐火材料的低碳化具有重要的现实意义。然而,单纯地降低镁碳耐火材料中鳞片石墨的含量,势必会造成材料高温使用性能下降,尤其是抗热震性下降。为此,近年来国内外研究者主要从碳源的选择、结合剂的改性、抗氧化剂的优化和原位形成陶瓷相的控制等方面开展了大量卓有成效的工作。主要从纳米结构基质的构筑、结合剂碳结构的优化及外加剂的引入与陶瓷相的调控出发,综述了国内外低碳化镁碳耐火材料的研究进展,提出了高强韧复合化/轻量化镁质骨料的制备、新型抗氧化剂的研发及不同抗氧化技术的结合使用、复合纳米碳/陶瓷相协同强韧化的调控、含纳米碳复合粉体的制备以及鳞片石墨替代材料的选择等发展方向,期望为低碳化镁碳耐火材料的研究和工业应用提供参考。 展开更多

关键词 镁碳耐火材料 纳米碳源 原位陶瓷相 结合剂 抗热震性 力学性能

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FactSage热力学计算在耐火材料抗渣侵蚀性中的应用 被引量：3

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作者 郭伟杰 朱天彬 +4 位作者 李亚伟 廖宁 桑绍柏 徐义彪 鄢文 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第3期1110-1122,共13页

商用热力学计算软件FactSage在耐火材料抗渣侵蚀性研究中起到重要作用,因此在耐火材料研究中应用越来越广泛。本文总结了近15年来热力学计算在耐火材料抗渣侵蚀性研究中的应用,重点介绍了耐火材料抗渣侵蚀研究中常用的热力学计算模型,... 商用热力学计算软件FactSage在耐火材料抗渣侵蚀性研究中起到重要作用,因此在耐火材料研究中应用越来越广泛。本文总结了近15年来热力学计算在耐火材料抗渣侵蚀性研究中的应用,重点介绍了耐火材料抗渣侵蚀研究中常用的热力学计算模型,分析了各种模型的原理、特点、适用情景、精确度与局限性,并给出了详细的运用实例。此外,本文介绍了热力学计算与其他方法相结合运用的实例,包含ANSYS、动力学分析、分子动力学模拟等方法,规避热力学计算的局限性,更加全面地分析熔渣对耐火材料的侵蚀行为。最后,本文对热力学计算存在的问题进行了归纳,并基于现有研究现状对其发展前景与方向进行了展望。 展开更多

关键词 耐火材料 热力学计算 抗渣侵蚀性 FactSage 热力学模型

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模拟氢基竖炉工况条件下铝硅质耐火材料的结构与性能演变 被引量：2

5

作者 颉付博 李亚伟 +3 位作者 廖宁 史成龙 蔡国庆 秦建涛 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2024年第3期1133-1142,共10页

基于H_(2)/CO混合气强还原服役环境,本工作模拟常压氢基竖炉服役工况,研究典型的铝硅质耐火材料经还原处理后性能变化规律及失稳机制。结果表明,在V(H_(2))∶V(CO)=5∶2的条件下,热处理温度由450℃升高至950℃,混合气体对铝硅质耐火材... 基于H_(2)/CO混合气强还原服役环境,本工作模拟常压氢基竖炉服役工况,研究典型的铝硅质耐火材料经还原处理后性能变化规律及失稳机制。结果表明,在V(H_(2))∶V(CO)=5∶2的条件下,热处理温度由450℃升高至950℃,混合气体对铝硅质耐火材料的还原能力逐渐增强。现有条件下,铝硅质耐火材料失稳的两个关键因素在于Fe_(2)O_(3)含量以及磷酸盐结合剂:1)当铝硅质耐火材料中Fe_(2)O_(3)含量较高时,在H_(2)/CO气氛下,Fe_(2)O_(3)极易被还原为单质铁。同时,这种情况会导致铝硅质耐火材料发生一定程度的体积变化和显著的力学性能下降。2)磷酸盐结合铝硅质耐火材料也面临磷酸盐挥发,导致显气孔率提高,结构稳定性降低。然而,研究还发现磷酸盐结合刚玉-莫来石砖中Fe_(2)O_(3)含量较低且伴生一定含量的TiO_(2)时,材料具有较好的抗H_(2)/CO气还原能力。通过比较铝硅质耐火材料在CO气氛和H_(2)/CO气氛下力学性能,发现V(H_(2))∶V(CO)=5∶2气氛下在850℃热处理3 h比CO气氛下500℃热处理100 h具有更强的还原能力。 展开更多

关键词 氢基竖炉 H_(2)/CO气氛 铝硅质耐火材料 Fe_(2)O_(3) 磷酸盐 CO气氛

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TiO_(2)含量对B_(2)O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷涂层性能的影响

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作者 陈瑞雪 桑绍柏 +2 位作者 李亚伟 朱天彬 王恒 《中国陶瓷》 北大核心 2025年第1期34-40,共7页

针对垃圾焚烧炉内高温腐蚀和飞灰冲刷问题,以B2O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷釉粉和TiO_(2)为主要原料,在20G钢表面制备了高温搪瓷涂层。采用XRD分析了搪瓷涂层的物相组成,采用万能试验机和材料表面性能综合测试仪研究TiO_... 针对垃圾焚烧炉内高温腐蚀和飞灰冲刷问题,以B2O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷釉粉和TiO_(2)为主要原料,在20G钢表面制备了高温搪瓷涂层。采用XRD分析了搪瓷涂层的物相组成,采用万能试验机和材料表面性能综合测试仪研究TiO_(2)含量对搪瓷涂层的结合强度和耐磨性的影响,采用钾蒸气模拟腐蚀试验结合SEM评价了搪瓷涂层的耐腐蚀性。结果表明:添加TiO_(2)的B_(2)O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷涂层经900℃搪烧后涂层结构致密,其中仍能检测到金红石及NiO等晶相;TiO_(2)的引入降低了B_(2)O_(3)–R_(2)O–Al_(2)O_(3)–SiO_(2)系搪瓷涂层高温黏度;添加TiO_(2)后搪瓷涂层结合强度和耐磨性均得到了提高;同时,钾蒸气模拟腐蚀试验表明搪瓷涂层均具有优异的耐腐蚀性。相比未添加TiO_(2)的搪瓷涂层,添加3%TiO_(2)的搪瓷涂层在保持优异的防腐性能基础上,其结合强度提高了15%,磨损量降低了35%,具体数值分别为18.8 MPa和7.4×10^(-5) (mm^(3)·N^(-1)·m^(-1))。 展开更多

关键词 搪瓷涂层 TiO_(2) 耐磨性 防腐蚀性

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烧结加湿燃烧对NOx排放影响的研究 被引量：3

7

作者 易正明 覃佳卓 +4 位作者 邓植丹 刘强 杜东 聂礼 张东升 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期84-87,91,共5页

为了减少烧结过程中NOx排放,研究了燃料工艺参数与烧结加湿燃烧对NOx排放的影响。结果表明,烧结烟气中NOx主要由燃料带入,燃料氮元素含量决定了烟气中NOx浓度高低,燃料配比从6%降至4%,NOx浓度平均值从424 mg/m^3降至339 mg/m^3;燃料中... 为了减少烧结过程中NOx排放,研究了燃料工艺参数与烧结加湿燃烧对NOx排放的影响。结果表明,烧结烟气中NOx主要由燃料带入,燃料氮元素含量决定了烟气中NOx浓度高低,燃料配比从6%降至4%,NOx浓度平均值从424 mg/m^3降至339 mg/m^3;燃料中碳元素能促进NOx还原反应,同时提供更多热量,促进铁酸钙生成,缩短烧结时间。相对常规烧结,加湿燃烧烧结可以增强料层还原性气氛,增强NO异相还原反应,降低NOx浓度;并提高燃料完全燃烧程度,加快垂直烧结速度,提升烧结矿成品率与转鼓指数;在蒸汽流量0.024 kg/min的工况下进行烧结加湿燃烧,NOx浓度平均值从357 mg/m^3降至338 mg/m^3,转鼓指数提高约1个百分点。 展开更多

关键词 烧结烟气 脱硝 加湿燃烧 烧结燃料 氮氧化物

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低品位块矿烧结工艺正交试验优化研究 被引量：1

8

作者 易正明 陈轩 +3 位作者 杨福 聂礼 杜东 张东升 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期73-76,共4页

为了合理利用低品位矿产资源,以褐铁矿、赫章块矿为研究对象,设计四因素三水平正交试验,分别使用褐铁矿、赫章块矿、烧结矿作铺底料,研究了烧结碱度、MgO含量、配碳量对烧结成品率、烧结矿转鼓强度与冶金性能等烧结指标的影响,并获得了... 为了合理利用低品位矿产资源,以褐铁矿、赫章块矿为研究对象,设计四因素三水平正交试验,分别使用褐铁矿、赫章块矿、烧结矿作铺底料,研究了烧结碱度、MgO含量、配碳量对烧结成品率、烧结矿转鼓强度与冶金性能等烧结指标的影响,并获得了优化的烧结工艺参数。验证试验结果表明,选取褐铁矿作烧结铺底料,最佳烧结工艺参数为:烧结碱度2.2、配碳量6.0%、MgO含量1.9%,在此工艺下烧结成品率可以达到72.80%,烧结矿转鼓指数68.01%,低温还原粉化性83.0%,还原性85.08%;在烧结过程中能有效脱除块矿所含结晶水、硫等有害杂质,提高块矿铁品位,冶金性能得到改善,有助于高炉顺行。 展开更多

关键词 烧结杯试验 褐铁矿 正交设计 低品位矿 烧结 铺底料

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工业窑炉用红外辐射涂层的研究进展 被引量：3

9

作者 武奇 王光阳 +4 位作者 孙义燃 王雪晴 桑绍柏 王庆虎 李亚伟 《耐火材料》 CAS 北大核心 2022年第6期543-547,共5页

辐射传热是决定高温窑炉热效率的主导因素,高发射率红外辐射涂层通过强化辐射传热,可实现工业窑炉的节能。主要介绍了工业窑炉用红外辐射涂层的节能机制和涂覆方法,综述了红外辐射涂层的相关研究进展,分析了现阶段红外辐射涂层应用过程... 辐射传热是决定高温窑炉热效率的主导因素,高发射率红外辐射涂层通过强化辐射传热,可实现工业窑炉的节能。主要介绍了工业窑炉用红外辐射涂层的节能机制和涂覆方法,综述了红外辐射涂层的相关研究进展,分析了现阶段红外辐射涂层应用过程中存在的问题,并对未来的发展前景进行了展望。 展开更多

关键词 辐射传热 工业窑炉 红外辐射涂层 制备方法 研究进展

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危废焚烧炉用Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖抗渣侵蚀性及六价铬形成研究 被引量：7

10

作者 徐腾腾 李亚伟 +3 位作者 徐义彪 张文辉 裴一新 张晟 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第10期3273-3277,3286,共6页

Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖具有较优良的抗渣侵蚀性能和力学性能,被作为内衬材料应用于危废垃圾焚烧炉.然而,危废垃圾来源广,成分复杂,其焚烧所产生的渣对砖的侵蚀程度及机理也必然不同.此外,砖中的Cr2O3在高温下可能氧化为含Cr(Ⅵ)的有害物质... Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖具有较优良的抗渣侵蚀性能和力学性能,被作为内衬材料应用于危废垃圾焚烧炉.然而,危废垃圾来源广,成分复杂,其焚烧所产生的渣对砖的侵蚀程度及机理也必然不同.此外,砖中的Cr2O3在高温下可能氧化为含Cr(Ⅵ)的有害物质.为此,通过静态抗渣实验研究了四种不同组成危废灰渣对Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖的侵蚀过程及机理,并通过浸出实验研究了熔渣对砖中Cr(Ⅵ)形成的影响.结果表明:不同渣对Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖的侵蚀程度及机理各不相同.高钙渣A侵蚀过程中,生成了高熔点的CA6、Ca2Al2SiO7和Ca2SiO4相,在一定程度上减缓了渣的侵蚀速度,砖体表现出最好的抗侵蚀性.高铁渣D侵蚀过程中生成熔点较低的CaFe2O4相,加之砖中Al2O3在Fe2O3-SiO2渣中的溶解度较高,因此高铁渣D对砖体的侵蚀程度最严重.高硅渣B和C侵蚀过程中主要生成钙铝黄长石新相,渣对砖体的侵蚀程度居中.不同的渣侵蚀后,渗透层中的Cr(Ⅵ)含量均增加,且渣的组成对Cr(Ⅵ)含量影响较大.由于CaO能显著促进Cr(Ⅲ)氧化为Cr(Ⅵ),高钙渣A侵蚀后,渗透层中的Cr(Ⅵ)含量最高,为84.7 mg/kg.SiO2可优先与CaO和Na2O等碱金属氧化物反应生成稳定化合物,高硅渣B和C侵蚀后,渗透层中的Cr(Ⅵ)含量较低,分别为9.9 mg/kg和13.6 mg/kg.对于高铁渣D,浸出过程会有含Cr(Ⅵ)的水化相(3CaO·Al2O3·CaCrO4·nH2O)形成,降低了Cr(Ⅵ)的浸出能力. 展开更多

关键词 危废 Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖 渣侵蚀 Cr(Ⅵ)

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连铸用烧成铝碳质滑板研究现状 被引量：3

11

作者 刘耕夫 廖宁 +1 位作者 纪子旭 李亚伟 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2021年第10期3193-3199,共7页

烧成铝碳质滑板是连铸控流系统的关键功能材料之一,在使用过程中需要承受钢水和渣液的冲刷、快速和反复的热冲击,以及潜在的氧化风险,因此对材料的力学性能、热震稳定性和抗氧化性提出了严苛的要求。近年来,为了持续提高烧成铝碳质材料... 烧成铝碳质滑板是连铸控流系统的关键功能材料之一,在使用过程中需要承受钢水和渣液的冲刷、快速和反复的热冲击,以及潜在的氧化风险,因此对材料的力学性能、热震稳定性和抗氧化性提出了严苛的要求。近年来,为了持续提高烧成铝碳质材料的上述性能,延长其使用寿命,针对材料结构和组成的优化进行了不断研究,主要包括从金属铝、单质硅等主要添加剂原位形成陶瓷相增强,发展到纳米碳源协同原位陶瓷相增强增韧,以及近期的层状化合物协同纳米碳及原位陶瓷相强韧化和抗氧化。 展开更多

关键词 耐火材料 烧成铝碳质滑板 原位陶瓷相强化 热震稳定性 纳米碳 层状化合物 力学性能 抗氧化性

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粉煤灰和烧成温度对矾土基轻量莫来石材料结构及性能的影响 被引量：2

12

作者 陈富文 桑绍柏 +2 位作者 万卓夫 马宇洲 廖宁 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第4期1488-1495,共8页

耐火材料的轻量化是高温工业节能的重要方向。以三级生矾土和粉煤灰为主要原料,采用原位分解法制备轻量M60莫来石材料,研究在不同烧成温度下粉煤灰对轻量M60莫来石材料结构与性能的影响。结果表明:在1400、1500℃烧成温度下,粉煤灰的引... 耐火材料的轻量化是高温工业节能的重要方向。以三级生矾土和粉煤灰为主要原料,采用原位分解法制备轻量M60莫来石材料,研究在不同烧成温度下粉煤灰对轻量M60莫来石材料结构与性能的影响。结果表明:在1400、1500℃烧成温度下,粉煤灰的引入使材料的体积密度降低,总气孔率增加,耐压强度大幅提升;引入粉煤灰的试样1500℃烧成后导热系数有明显下降。当烧成温度达到1600℃时,粉煤灰的引入使材料的总气孔率减小,体积密度略有增加,导热系数明显增加。此外,粉煤灰的引入会降低材料的荷重软化温度。引入34.0%(质量分数)粉煤灰后,所制备莫来石材料的体积密度降低了8%~13%,总气孔率增加了23%~37%;经1500℃烧成后,材料耐压强度达到(122.6±2.2)MPa,1000℃测试时的导热系数仅为0.616 W/(m·K)。 展开更多

关键词 三级生矾土 莫来石 轻量化 粉煤灰 烧成温度 导热系数 强度

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碳氮化法合成氮化钛/碳氮化钛复合粉体的研究 被引量：2

13

作者 张聪 员文杰 《陶瓷学报》 CAS 北大核心 2020年第3期403-408,共6页

以钛粉为钛源,淀粉为碳源,利用碳氮化法合成制备TiN/TiCN复合粉体。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等测试方法,研究了合成温度对产物物相和化学键组成的影响,观察了复合粉体的显微结构,并采用热重法... 以钛粉为钛源,淀粉为碳源,利用碳氮化法合成制备TiN/TiCN复合粉体。通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等测试方法,研究了合成温度对产物物相和化学键组成的影响,观察了复合粉体的显微结构,并采用热重法分析了产物的抗氧化性。结果表明,随着碳氮化温度由1350℃升高至1500℃,中间产物TiO2、Ti3O5和TiO0.34N0.74逐渐减少。衍射峰向高角度偏移说明TiN/TiCN复合粉体中TiN的比例逐渐增大。在1500℃合成的TiN/TiCN复合粉末初始氧化温度为570℃,高于TiC和TiN粉末初始氧化温度。 展开更多

关键词 氮化钛 碳氮化钛 合成 氧化

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水泥结合铬刚玉浇注料抗危废炉渣侵蚀行为研究 被引量：1

14

作者 廖梓昕 李亚伟 +1 位作者 廖宁 刘会林 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2022年第9期3304-3314,共11页

铬刚玉浇注料是重要的危废焚烧炉炉衬材料之一,但危废来源广泛,成分复杂,导致炉渣的成分存在差异,从而影响炉衬的使用寿命。本文以铝酸钙水泥结合铬刚玉浇注料为研究对象,选取了富含CaO、Fe_(2)O_(3)和SiO_(2)的三种典型危废炉渣,研究... 铬刚玉浇注料是重要的危废焚烧炉炉衬材料之一,但危废来源广泛,成分复杂,导致炉渣的成分存在差异,从而影响炉衬的使用寿命。本文以铝酸钙水泥结合铬刚玉浇注料为研究对象,选取了富含CaO、Fe_(2)O_(3)和SiO_(2)的三种典型危废炉渣,研究了上述危废炉渣对铬刚玉浇注料烧成前后的侵蚀/渗透行为和Cr(Ⅵ)形成的影响。结果表明,材料的抗渣侵蚀和渗透性能与渣的黏度、渣与材料的界面反应以及材料的孔隙结构有关。就渗透性而言,高SiO_(2)渣和高Fe_(2)O_(3)渣与材料界面反应后形成了低熔点的霞石等物相,促进了渣渗透;高CaO渣与材料反应后形成了高熔点的六铝酸钙等物相,减缓了渣渗透,造成渣渗透深度顺序为高SiO_(2)渣>高Fe_(2)O_(3)渣>高CaO渣。相比之下,将材料进行烧成处理可以显著降低基质中CaO的反应活性,而且可以实现微孔化,渣的渗透行为受到抑制,尤其是高SiO_(2)渣的渗透显著降低。静态坩埚抗渣侵蚀性与渣液的渗透行为有关,由于渣的显著渗透行为,反而降低了渣的侵蚀指数。高CaO渣与试样反应后渣液黏度上升,且生成高熔点的铝酸钙相减缓渣液渗透,渣作用在材料界面时间增长,导致高CaO渣的侵蚀指数略高。 展开更多

关键词 铬刚玉浇注料 危废炉渣 抗侵蚀性能 抗渗透性能 孔径分布 Cr(Ⅵ) 黏度

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利用核桃壳的形态结构优化Al_(2)O_(3)多孔材料的孔结构和性能 被引量：1

15

作者 胡娇娇 李淑静 +3 位作者 李远兵 魏志鹏 陈攀 王佳宁 《耐火材料》 CAS 北大核心 2022年第1期10-15,共6页

首先将质量分数为5%的ZrO_(2)溶胶、7%的Al_(2)O_(3)溶胶、3%的SiO_(2)溶胶作为浸渍试剂对核桃壳粉(WSP)浸渍处理。然后以α-Al_(2)O_(3)微粉为主原料,以处理后的WSP为造孔剂,制备了Al_(2)O_(3)多孔材料。研究了溶胶浸渍处理后WSP对多... 首先将质量分数为5%的ZrO_(2)溶胶、7%的Al_(2)O_(3)溶胶、3%的SiO_(2)溶胶作为浸渍试剂对核桃壳粉(WSP)浸渍处理。然后以α-Al_(2)O_(3)微粉为主原料,以处理后的WSP为造孔剂,制备了Al_(2)O_(3)多孔材料。研究了溶胶浸渍处理后WSP对多孔材料孔结构、热导率和力学性能的影响。结果表明,在Al_(2)O_(3)多孔材料的孔中可以清楚地观察到WSP的形变,这是优化陶瓷孔结构的重要因素。通过使用质量分数为3%的SiO_(2)溶胶浸渍处理的WSP,可以获得低热导率(200℃,0.297 W·m^(-1)·K^(-1))和高耐压强度(43.5 MPa)的Al_(2)O_(3)多孔材料,并在孔中发现了莫来石的交叉网络结构。 展开更多

关键词 Al_(2)O_(3)多孔材料 形态结构 核桃壳粉 溶胶浸渍 热导率 耐压强度

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石长沟油页岩及其热解半焦特性研究 被引量：1

16

作者 熊泉 陆浩 +2 位作者 潘卢伟 戴方钦 王帅 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第20期8650-8659,共10页

为分析石长沟油页岩和其半焦热解特性以及为半焦的有效利用提供理论基础,利用元素分析、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析、N 2等温吸附/脱附法和扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对石长沟矿区油... 为分析石长沟油页岩和其半焦热解特性以及为半焦的有效利用提供理论基础,利用元素分析、X射线光电子能谱(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)分析、N 2等温吸附/脱附法和扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)对石长沟矿区油页岩及不同热解条件下生成的半焦进行特性研究。元素分析表明,油页岩中C、H元素含量分别为11.48%、1.68%,N、S元素的含量相对较少,随热解的进行,C、H元素含量下降明显,S元素含量有所升高,N元素含量略有降低;XPS分析表明,油页岩中的氮以氧化型氮和吡咯型氮、硫以无机硫酸盐硫为主要存在形式,半焦中氮以吡咯型氮为主,有机硫化物硫随热解的进行析出;氮气等温吸附脱附实验分析表明,半焦孔隙分形维数和表面分形维数在2.5~2.8;扫描电镜结果表明,油页岩表面有机质部分多为光滑条状或块状结构,无机盐形成明显的层状结构,有机质结构热解后会形成较深圆孔隙。 展开更多

关键词 石长沟油页岩 半焦 X射线光电子能谱(XPS) 孔隙结构

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不同粒径熔融石英的析晶行为研究

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作者 杨绍文 王庆虎 +3 位作者 张晓伟 徐义彪 梁雄 李亚伟 《耐火材料》 CAS 北大核心 2023年第6期484-490,共7页

为系统研究熔融石英陶瓷的析晶规律,以3种不同粒径(中位径分别为660.82、42.12、5.58μm)熔融石英为原料,分别在1 250~1 400℃制备了熔融石英陶瓷,分别采用等温相变法和偏光显微技术分析了析晶动力学和析晶过程。结果表明:随着熔融石英... 为系统研究熔融石英陶瓷的析晶规律,以3种不同粒径(中位径分别为660.82、42.12、5.58μm)熔融石英为原料,分别在1 250~1 400℃制备了熔融石英陶瓷,分别采用等温相变法和偏光显微技术分析了析晶动力学和析晶过程。结果表明:随着熔融石英粒径减小,熔融石英陶瓷的析晶活化能降低,析晶开始温度持续降低,析晶量快速增加,导致其生成的微裂纹数量更多、尺寸更大。分析认为,固相烧结过程中的物质扩散传质效率不同,粒径更小的熔融石英颗粒间可以更充分地发生Si—O键重排,更容易析晶。此外,熔融石英析晶表现为表面成核机制,即析晶开始于熔融石英颗粒边缘,并逐渐向内部扩散。 展开更多

关键词 熔融石英 粒径 析晶 活化能 成核机制

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硅石原料特性及相变行为研究

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作者 毛胜孝 贾正刚 +1 位作者 李兵 员文杰 《耐火材料》 CAS 北大核心 2022年第4期299-303,共5页

将3种不同产地的硅石原料破碎、研磨、成型后制备了硅石试样,经烘干后,再分别在1350、1450和1550℃保温2 h,对硅石粉体的红外光谱、粒度分布和显微结构,以及烧后试样的物相组成、真密度和线变化进行了研究。结果表明:1)不同产地的硅石... 将3种不同产地的硅石原料破碎、研磨、成型后制备了硅石试样,经烘干后,再分别在1350、1450和1550℃保温2 h,对硅石粉体的红外光谱、粒度分布和显微结构,以及烧后试样的物相组成、真密度和线变化进行了研究。结果表明:1)不同产地的硅石晶粒大小分布不均,既有十几微米的细小晶粒,也存在上百微米的粗大晶粒;2)在相同的破碎和磨粉工艺下,平均晶粒小的硅石研磨后粒度较小,呈双峰分布,平均晶粒大的硅石粒度较大,呈多峰分布;3)硅石的相变速度受杂质含量和晶粒度的共同影响。结晶硅石的相变转化速度相对较快。 展开更多

关键词 硅石 粒度 相变 红外光谱 真密度

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辐射管燃烧器实现MILD燃烧的结构优化研究 被引量：3

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作者 徐家强 董亮 +2 位作者 郑晓龙 张珈源 张腾昊 《冶金能源》 2021年第4期50-54,共5页

针对目前辐射管存在的表面温度均匀性较差,NOx排放量较高的问题,文章提出引入MILD燃烧作为解决问题的可选途径。探究了目前烟气再循环量较小的问题,通过数值模拟对比了三种卷吸结构,结论表明,回流窗口大小对烟气循环量影响较小,空气管... 针对目前辐射管存在的表面温度均匀性较差,NOx排放量较高的问题,文章提出引入MILD燃烧作为解决问题的可选途径。探究了目前烟气再循环量较小的问题,通过数值模拟对比了三种卷吸结构,结论表明,回流窗口大小对烟气循环量影响较小,空气管直径对烟气循环量影响显著;提出的第三种结构能够极大提升烟气循环量,满足部分燃料MILD燃烧要求,且为烟气循环率的进一步提升提供了优化方向。 展开更多

关键词 辐射管 MILD燃烧 烟气再循环

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氧化铝粒径和氧化锆粉外加量对氧化铝造粒粉性能的影响 被引量：1

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作者 邓江 刘学新 +2 位作者 李文 张子翼 员文杰 《耐火材料》 CAS 北大核心 2024年第4期307-313,共7页

为了提高氧化锆增韧氧化铝(ZTA)造粒粉的烧结性能,以不同粒径(d_(50)=1.72μm,d_(50)=3.48μm,d_(50)=13 nm)的Al_(2)O_(3)粉和氧化钇稳定氧化锆粉(YSZ)为主要原料,并加入黏结剂和分散剂,混合球磨得到ZTA浆料。研究了不同YSZ外加量(外... 为了提高氧化锆增韧氧化铝(ZTA)造粒粉的烧结性能,以不同粒径(d_(50)=1.72μm,d_(50)=3.48μm,d_(50)=13 nm)的Al_(2)O_(3)粉和氧化钇稳定氧化锆粉(YSZ)为主要原料,并加入黏结剂和分散剂,混合球磨得到ZTA浆料。研究了不同YSZ外加量(外加质量分数分别为0、5%、10%、15%和20%)对浆料流变性能的影响。并采用喷雾干燥法制备了ZTA造粒粉。造粒粉经压样成型后分别在1520、1600和1680℃保温2 h烧成,并测试其线收缩率和致密度。结果表明:1)ZTA浆料呈现剪切变稀的特性,并且具有一定的屈服应力,浆料的流变性能符合Herschel-Bulkley模型,拟合的相关系数较高,>0.98;2)所制备的ZTA造粒粉的粒度分布范围主要在125~45μm,粒度分布较广;3)以99%(w)活性Al_(2)O_(3)粉(d_(50)=1.72μm)为主要原料,加入1%(w)纳米Al_(2)O_(3)(d_(50)=13 nm)、外加15%(w)YSZ时,所制备造粒粉性能较好,其对应的卡尔系数为8.62%,含水率为0.22%,休止角为25.2°,经1600℃保温2 h烧后,其致密度为94.8%,线收缩率为18.2%。 展开更多

关键词 喷雾干燥法 氧化锆增韧氧化铝(ZTA) 流变性能 致密度 线收缩率

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