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干熄焦用莫来石材料组成结构及性能研究

邓纲  
【摘要】: 干熄焦炉内用耐火材料在频繁的温度变化,高温荷重以及焦炭颗粒向下运动、还原气体向上运动而引起的磨损、冲刷侵蚀等恶劣的条件下工作,热剥落、机械剥落及磨损是材料的主要损毁原因。实际使用过程中的损毁往往是从基质部分开始的。本文针对干熄焦炉用耐火材料的损毁机理,着重对莫来石材料基质组成、性能及显微结构进行研究。全文可分为现行莫来石材料剖析、基质组成研究、基质优化研究、中试生产四部分。 对现行莫来石制品进行研究发现,由于基质薄弱,现行莫来石制品存在着强度低、结构不均匀、杂质含量多、耐磨性差等不足之处。对基质的基本组成进行研究后发现基质采用莫来石细粉,粘土与刚玉混合加入且控制粘土和刚玉的铝硅比为2.55左右,1550℃烧成,材料具有较好的性能指标。研究了添加莫来凯特、勃姆石和AlF_3对基质原位生成莫来石数量及形态的影响,结果表明莫来凯特由于具有高粘度的高硅氧玻璃相,促进基质中针状莫来石的生成,提高了材料的热震稳定性。将刚玉和勃姆石混合加入,材料性能指标优于两者的单独加入。添加AlF_3促进了试样中柱状莫来石生长,试样的热震稳定性提高。在本实验的条件下,由于高温下液相烧结的缘故,其柱状莫来石生长机理为v-l-s机理。在上述实验基础上,进行中试实验生产,试生产的莫来石砖性能结果良好,已达到或超过目标要求。


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