钛铝酸钙的性能及其应用基础研究

发布时间：2020-06-10 08:55

【摘要】：钛铁合金是生产链条钢等优质钢、电焊条以及电子、军工产品等的重要原料。随着钛铁合金产业的不断发展,随之产生的渣也越来越多。废渣的大量堆积不仅污染环境,而且会造成资源的浪费。在当今大力倡导建设资源节约型、环境友好型社会的大背景下,如何处理好钛铁渣并使之成为一种有用的材料,无疑具有积极的现实意义。本文主要以钛铁渣(后称钛铝酸钙)为研究对象,系统研究了其结构与基本性能,在此基础上,进行了钛铝酸钙在炼钒反射炉预制件与钢包底部浇注料的应用基础研究,研究结果表明:(1)钛铝酸钙是一种具有良好的热学性能(热膨胀系数7.5×10-6/℃、1000℃导热系数2.23W·m-1·K-1)与使用性能(耐火度1790℃)的复相材料,其主要物相有CaO·6Al_2O_3、Ca((Al_(0.84)Ti_(0.16))_2)6O_(19),且含有少量CaO·2Al_2O_3、CaTiO_3物相。(2)当钛铝酸钙的加入量为40wt%时,炼钒反射炉预制件试样110℃×24h处理后常温强度以及热震稳定性较好;且随着钛铝酸钙加入量的增加,炼钒反射炉预制件试样经1100℃×3h热处理后的常温强度与高温抗折强度有所降低,但其抗钒液侵蚀的性能却增强。炼钒反射炉预制件试样中加入钛铝酸钙细粉时的常温强度、高温抗折强度明显优于加入钛铝酸钙颗粒时;且加入钛铝酸钙粒度小于1mm时,炼钒反射炉预制件试样的抗热震稳定性与抗渣侵蚀与渗透性能比加入大于1mm的钛铝酸钙时要好。(3)在钛铝酸钙的加入量为40wt%时,钢包底部浇注料试样的体积密度、常温强度与荷重软化温度较好,且随加入粒度的减小而增大;试样的热震稳定性则随钛铝酸钙加入量的增大逐渐增强,且加入钛铝酸钙粒度大于1mm时,试样的热震稳定性较好;钛铝酸钙加入量小于40wt%时,钢包底部浇注料试样抗渣性能良好,同时加入粒度越小,其抗渣性越好。
【图文】：

钙三元相图和三者之间的标准吉布斯自由能进行计算，得Ti8Al12O37、CaTi3Al8O19。而CaTi3Al8O19在大于 1420℃时不式（1-3）所示。2 2 3 3 8 12 373CaO+8TiO +6Al O =Ca Ti Al O1G / Jmol 248474 15.706(T / K)θ =

钛铝酸钙的外观形貌图
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X756;TF304

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本文编号：2706071