轻量微孔矾土熟料的制备与性能研究

发布时间：2018-03-18 11:18

  本文选题：铝矾土　切入点：轻量微孔熟料　出处：《武汉科技大学》2015年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：耐火材料轻量化是实现高温工业炉节能降耗的重要措施之一，轻骨料在轻量化耐火材料中占比重60%以上，对轻量化耐火材料整体性能有重要影响，因此微孔骨料的研究成为高性能轻量化耐火材料制备的关键。本文采用湿法球磨注浆成型原位固化的方法制备了轻量微孔矾土熟料，研究了淀粉、Al(OH)3、添加剂和不同矾土源对轻量微孔矾土熟料烧结性能的影响，并针对矾土组成复杂、杂质含量多的情况，采用FactSage软件计算了试样中固、液相含量，讨论了固、液相含量对轻量微孔矾土熟料烧结性能的影响。 主要结论如下： (1)加水量在45wt%左右时，矾土泥浆具有较好的流动性及稳定性，适合泥浆注浆成型；试样烧结温度为1650℃时，试样中开口气孔能大量转变为闭口气孔，使得试样拥有较高的闭口气孔率的同时显气孔率和体积密度均较低。 (2)淀粉添加量的增加会导致试样的显气孔率和总气孔率先减小后增加，闭口气孔率先略微增加后减小，体积密度先增加后减小。试样中气孔大量均匀分布在晶界上、少量分布在晶粒内，孔径分布为单峰且平均孔径逐渐增大。 (3)添加少量Al(OH)3有利于试样形成闭口气孔、降低试样的显气孔率；Al(OH)3的添加使试样中气孔分布均匀但大小不一，孔径分布由单峰转为多峰分布、孔径分布分散且变大。 (4)硼酐和烧结镁砂的添加使试样部分闭口气孔转化成开口气孔，孔径分布转为多峰分布。少量电熔镁砂能促使试样开口气孔转化为闭口气孔，且能减小试样的孔径大小；试样内部气孔大多由晶粒的晶界包裹形成且分布均匀，孔径分布都为单峰，大部分孔径集中在4~6μm左右。实验中电熔镁砂添加量为1wt%时，制得的试样Al2O3/SiO2比在23以上，性能最佳，显气孔率为7.5%、体积密度为2.95g/cm3、吸水率为2.59%、闭口气孔率为15.6%、平均孔径为0.82μm、试样中固相和液相含量的比值约为9.67。 (5)原料不同导致的试样Al2O3、Fe2O3、R2O含量不同，最终都能合成显气孔率低于11.4%、闭口气孔率高于13%、体积密度均低于3.00g/cm3、吸水率均低于3.9%、气孔分布均匀、平均孔径均小于5.11μm的轻量微孔矾土熟料。 (6)利用利希特（Richter）近似规则将矾土复杂的多元系统换算成三元系统和四元系统后，，计算试样的固液相量含量，结合Kingery和LSW模型研究发现，试样的固相和液相含量比值在10左右时，能制得显气孔率低、闭口气孔率高、体积密度低、孔径分布合理的轻量微孔矾土熟料。
[Abstract]:Lightweight refractories is one of the important measures to realize energy saving and consumption reduction in high-temperature industrial furnaces. Lightweight aggregates account for more than 60% of lightweight refractories, which have an important impact on the overall properties of lightweight refractories. Therefore, the study of microporous aggregate has become the key to the preparation of high performance lightweight refractories. In this paper, lightweight microporous bauxite clinker was prepared by in-situ solidification of wet ball milling grouting. This paper studies the effect of the additives and different bauxite sources on the sintering properties of lightweight microporous bauxite clinker. In view of the complex composition and high impurity content of bauxite, the solid and liquid phase contents in the samples are calculated by FactSage software, and the solid and liquid phase contents are discussed. Effect of liquid phase content on sintering properties of lightweight microporous bauxite clinker. The main conclusions are as follows:. The bauxite slurry has good fluidity and stability when the water content is about 45wt%, which is suitable for slurry grouting, and when the sintering temperature of the sample is 1650 鈩

本文编号：1629374