輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火材料的組成、結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶用方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火材料存在掛窯皮性差、導(dǎo)熱系數(shù)高和密度大的問題，在保證材料抗水泥熟料侵蝕和掛窯皮性能的基礎(chǔ)上，采用多孔骨料替換致密鎂砂骨料對其進(jìn)行輕量化設(shè)計是解決上述問題的重要途徑。本課題進(jìn)行了“水泥熟料與方鎂石-鎂鋁尖晶石反應(yīng)模擬研究”、“多孔MgO-Al2O3系陶瓷的成孔機(jī)理研究”和“水泥熟料對輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火材料侵蝕與粘附性能研究”等三部分工作，得到的主要結(jié)果如下:
　　(1)通過水泥熟料與

2、方鎂石-鎂鋁尖晶石反應(yīng)模擬研究發(fā)現(xiàn):相比方鎂石，尖晶石更易與水泥熟料反應(yīng)產(chǎn)生液相;尖晶石與水泥熟料反應(yīng)后的液相在耐火材料滲透過程中還能繼續(xù)與尖晶石進(jìn)行反應(yīng)，滲透液相的黏度會不斷增大;當(dāng)尖晶石與水泥熟料循環(huán)反應(yīng)次數(shù)達(dá)到30次時，液相組分濃度對尖晶石接近飽和。
　　(2)通過多孔MgO-Al2O3系陶瓷的成孔機(jī)理研究發(fā)現(xiàn):以菱鎂礦和Al(OH)3為原料、采用原位分解合成法成功制備了具有不同物相組成、顯氣孔率、平均孔徑和孔徑分布的多孔M

3、gO-Al2O3系陶瓷;研究了燒成溫度、原料配比、Al(OH)3粒度和TiO2添加量對其物相組成和孔結(jié)構(gòu)參數(shù)的影響規(guī)律，在基于原料顆粒堆積、原料分解、尖晶石形成和反應(yīng)燒結(jié)過程分析的基礎(chǔ)上提出了多孔MgO-Al2O3系骨料的成孔機(jī)理。
　　(3)通過水泥熟料對輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火材料侵蝕與粘附性能研究發(fā)現(xiàn):骨料氣孔結(jié)構(gòu)、骨料尖晶石含量、骨料尖晶石粒度及基質(zhì)組成與結(jié)構(gòu)對輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火材料抗水泥熟料侵蝕性能和掛窯皮

4、性能有重要影響;輕量化耐火材料與水泥熟料接觸時，尖晶石與水泥熟料反應(yīng)形成液相，適量液相形成能提高輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石耐火材料的抗水泥熟料性能和掛窯皮性能，當(dāng)骨料中尖晶石含量超過50wt％時，會使試樣遭到嚴(yán)重?fù)p毀;多孔骨料與基質(zhì)中尖晶石含量均為25wt％時，輕量化耐火材料具有最佳的綜合性能，且孔徑越小、尖晶石粒度越小越有利于提高抗水泥熟料侵蝕滲透性和掛窯皮性能;水泥熟料/耐火材料界面形成的玻璃相的量、黏度及分布是影響掛窯皮性能的關(guān)鍵，