特別呈現(xiàn)丨新型耐火原料(上)
10月19-20日,第八屆武漢耐火材料學(xué)術(shù)年會在武漢開幕,會議聚焦耐火材料及相關(guān)學(xué)科發(fā)展前沿。我們將把嘉賓的演講大綱整理并發(fā)布,以饗讀者。 新型耐火原料報告精彩回顧您將會看到,這些新型耐火原料如何顯著提升耐火制品的抗侵蝕能力、抗熱震性能、機械強度以及功能特性,使它們更能滿足現(xiàn)代工業(yè)對于更長使用壽命、更低能耗和智能化水平的更高要求。許多新型原料專注于降低生產(chǎn)成本、降低生產(chǎn)能耗,利用再生資源,有力地推動行業(yè)向更加綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展。
鈦剛玉轉(zhuǎn)化為剛玉—氮化鈦的機制
孫加林 北京科技大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院
摘要:本文系統(tǒng)介紹了鈦剛玉新型耐火原料的制備工藝、組成與結(jié)構(gòu)及其轉(zhuǎn)化為 TiN-Al 2 O 3 的機制等?;诓缓?CaO 的鋁熱還原法制備鈦鐵合金的新工藝,調(diào)控 鈦的氧化物賦存狀態(tài),制備得到新型鈦剛玉(Ti 2 O 3 -Al 2 O 3 )耐火原料。鈦剛玉原 料中的 Ti 2 O 3 在高溫(1400℃)氮氣氣氛下會原位向 TiN 轉(zhuǎn)變,得到 TiN-Al 2 O 3 復(fù)合材料。鈦剛玉及 TiN-Al 2 O 3 復(fù)合材料在耐火材料和陶瓷等鄰域具有廣闊的應(yīng) 用前景。
固溶改性燒結(jié)鎂砂及其應(yīng)用
馬成良 鄭州大學(xué)
摘要:針對燒結(jié)鎂砂及其鎂質(zhì)耐火材料制品在應(yīng)用過程中面臨的問題,聚焦于燒 結(jié)鎂砂原料改性,采用西藏特色微晶菱鎂礦作為原料,通過熱分解動力學(xué)機理解 析與制備工藝調(diào)控,結(jié)合固溶改性技術(shù),制備了高性能固溶改性燒結(jié)鎂砂。通過 NiO、ZnO 固溶入 MgO 晶格中,導(dǎo)致 MgO 晶格發(fā)生畸變,一方面促進鎂砂晶粒 發(fā)育,另一方面強化聲子散射,降低了鎂質(zhì)材料的熱導(dǎo)率(最高降低 61%)。燒 結(jié)鎂砂晶粒長大及 MgO 晶格畸變還提高了鎂質(zhì)材料的抗高溫熔體侵蝕性能(最 高改善 89%); 以固溶改性鎂砂為原料,促進了方鎂石-尖晶石和低碳 MgO-C 質(zhì) 耐火材料內(nèi)高溫結(jié)合相的生成,顯著改善了材料的力學(xué)性能、抗侵蝕性及抗熱震 性能。通過研究固溶改性鎂砂對上述兩種耐火材料組成、結(jié)構(gòu)與性能的影響,探 究了改性鎂砂對材料顯微結(jié)構(gòu)演變及高溫性能的調(diào)控機制。
基于浮選菱鎂礦的鎂砂結(jié)構(gòu)與性能研究
欒艦 遼寧科技大學(xué)現(xiàn)代鎂產(chǎn)業(yè)學(xué)院
摘要:隨著菱鎂礦資源的不斷開發(fā),高品位菱鎂礦的儲量越來越少。通過浮選工 藝得到的精礦粉,在很大程度降低了 CaO、SiO2 含量,解決了 MgO 含量及低熔 點礦物相的問題,但缺點在于所生產(chǎn)的鎂砂致密度不高,且浮選后的菱鎂礦與天然菱鎂礦的冶煉匹配性能及生產(chǎn)的鎂砂抗侵蝕性能不佳。以低品位菱鎂礦浮選后 的菱鎂礦精礦粉為原料,研究不同工藝制度對一步煅燒所得輕燒 MgO 活性和 顯微結(jié)構(gòu)影響,通過晶間物相調(diào)控技術(shù),結(jié)合燒結(jié)動力學(xué)、晶粒長大動力學(xué)兩方 面深入研究鎂砂的燒結(jié)致密化物質(zhì)傳遞機制,制備抗侵蝕性能優(yōu)良的高致密度的 燒結(jié)鎂砂,為以浮選菱鎂礦制備高致密度高性能鎂砂的最佳工藝條件提供理論支 撐。
輕量化耐火材料發(fā)展的根本——多微孔耐火原料的組成、結(jié)構(gòu)與性能
鄢文 先進耐火材料全國重點實驗室,武漢科技大學(xué),武漢 4300812 鋼鐵工業(yè)耐火材料新技術(shù)教育部國際合作聯(lián)合實驗室,武漢科技大學(xué),武漢 430081
摘要:高溫窯爐工作層用傳統(tǒng)耐火材料多由致密耐火骨料制備而成,其導(dǎo)熱系數(shù) 高,導(dǎo)致爐襯散熱損失嚴(yán)重,不利于高溫工業(yè)節(jié)能減排。采用多微孔骨料代替致 密骨料對耐火材料進行輕量化和低導(dǎo)化設(shè)計是減少高溫窯爐散熱損失的重要途 徑。本研究圍繞我國“雙碳”戰(zhàn)略需求,立足我國青海鹽湖氫氧化鎂、遼寧菱鎂 礦、煤矸石、氫氧化鋁等特色資源,系統(tǒng)開展多微孔耐火原料的系列研究和部分 工業(yè)轉(zhuǎn)化工作,為耐火材料低導(dǎo)化、高強韌、輕量化設(shè)計策略提供新思路。通過 調(diào)控?zé)蓽囟?、成型壓力和原料種類與配比等因素,采用原位分解合成法,成功 制得氣孔體積與孔徑、物相組成與分布可控且具有高強度和低導(dǎo)熱的多微孔方鎂 石 、 剛 玉 、 MgO-Al 2O3 復(fù) 合 、Al2O3 -SiO2復(fù) 合 、MgO-AlO3-SiO2復(fù)合和CaO-Al2O3 -SiO2 復(fù)合等系列耐火原料,揭示了各影響因素與多微孔耐火原料顯微 結(jié)構(gòu)和性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,并形成了系列高性能多微孔耐火原料的制備技術(shù)。最后,對各類多微孔耐火原料在輕量化耐火材料中的應(yīng)用效果和發(fā)展前景進行了分析。






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