Al 2 O 3 -CaO系澆注料的抗熔融鋁合金侵蝕性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 01:34
Al2O3-SiO2系耐火材料由于來(lái)源廣、具有良好的機(jī)械性能和熱震穩(wěn)定性而廣泛應(yīng)用于鋁行業(yè)中,但在使用過(guò)程中鋁液的侵蝕會(huì)造成耐火材料性能惡化甚至爐襯損毀,而鋁合金冶煉工藝的改變也使Al2O3-SiO2系耐火材料面臨更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)。由熱力學(xué)可知,CaO不被Al還原,因此Al2O3-CaO系澆注料是潛在的鋁行業(yè)用耐火材料。而目前國(guó)內(nèi)對(duì)Al2O3-CaO系澆注料的抗熔融鋁合金侵蝕性能研究較少。六鋁酸鈣(CA6)和二鋁酸鈣(CA2)作為新型的耐火原料具有低導(dǎo)熱、熱震穩(wěn)定性好和鋁液低潤(rùn)濕的特點(diǎn)開(kāi)始得到越來(lái)越多的關(guān)注。本文以CA6、CA2和電熔白剛玉為主要原料,保持基質(zhì)中水泥、活性α-Al2O3微粉、硅微粉的含量不變,通過(guò)取代不同粒徑的細(xì)粉和骨料設(shè)計(jì)出...
【文章來(lái)源】:中鋼集團(tuán)洛陽(yáng)耐火材料研究院有限公司河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 我國(guó)鋁行業(yè)的發(fā)展和趨勢(shì)
1.2 熔鋁爐用耐火材料及其進(jìn)展
1.2.1 熔鋁爐用耐火材料的發(fā)展
1.2.2 熔鋁爐用耐火材料的損毀機(jī)理
1.2.3 熔鋁爐用耐火材料的研究進(jìn)展
1.3 Al_2O_3-CaO系材料
1.3.1 六鋁酸鈣材料
1.3.2 六鋁酸鈣在耐火材料中的應(yīng)用研究
1.3.3 二鋁酸鈣材料
1.3.4 二鋁酸鈣在耐火材料中的應(yīng)用研究
1.4 課題的目的、意義和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 課題的目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.1 剛玉-CA_6澆注料性能研究
2.2.2 剛玉-CA_2澆注料性能研究
2.2.3 CA_6-CA_2澆注料性能研究
2.2.4 不同添加劑對(duì)澆注料抗侵蝕性能的影響
2.3 試樣制備
2.4 性能測(cè)試與結(jié)構(gòu)表征
2.4.1 體積密度和顯氣孔率
2.4.2 燒后線變化率
2.4.3 常溫抗折強(qiáng)度
2.4.4 常溫耐壓強(qiáng)度
2.4.5 熱膨脹性能
2.4.6 熱導(dǎo)率
2.4.7 熱震穩(wěn)定性
2.4.8 抗侵蝕性能
第3章 Al_2O_3-CaO系澆注料常規(guī)物理性能的研究
3.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料常規(guī)物理性能的影響
3.1.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料線變化率的影響
3.1.2 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
3.1.3 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料常溫抗折和耐壓強(qiáng)度的影響
3.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料常規(guī)物理性能的影響
3.2.1 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料線變化率的影響
3.2.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
3.2.3 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料常溫抗折和耐壓強(qiáng)度的影響
3.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料常規(guī)物理性能的影響
3.3.1 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料線變化率的影響
3.3.2 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
3.3.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料常溫抗折和耐壓強(qiáng)度的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 Al_2O_3-CaO系澆注料熱學(xué)性能的研究
4.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料熱學(xué)性能的影響
4.1.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料熱膨脹性能的影響
4.1.2 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料熱導(dǎo)率的影響
4.1.3 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料熱震穩(wěn)定性的影響
4.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料熱學(xué)性能的影響
4.2.1 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料熱膨脹性能的影響
4.2.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料熱導(dǎo)率的影響
4.2.3 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料熱震穩(wěn)定性的影響
4.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料熱學(xué)性能的影響
4.3.1 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料熱膨脹性能的影響
4.3.2 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料熱導(dǎo)率的影響
4.3.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料熱震穩(wěn)定性的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 Al_2O_3-CaO系澆注料抗熔融鋁合金侵蝕性能的研究
5.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料抗侵蝕性能的影響
5.1.1 850℃×72h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.1.2 1000℃×72h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.1.3 分析討論
5.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料抗侵蝕性能的影響
5.2.1 850℃×72 h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.2 1000℃×72 h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.3 分析討論
5.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料抗侵蝕性能的影響
5.3.1 850℃×72 h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.2 1000℃×72 h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第6章 添加劑對(duì)澆注料抗侵蝕性能的影響
6.1 添加劑對(duì)抗侵蝕性能的影響
6.1.1 三種添加劑對(duì)R44配方抗侵蝕性能的影響
6.1.2 添加劑對(duì)D35配方抗侵蝕性能的影響
6.1.3 添加劑對(duì)RD40配方抗侵蝕性能的影響
6.2 物相組成分析
6.3 顯微結(jié)構(gòu)分析
6.3.1 AlPO_4的作用機(jī)理
6.3.2 BaSO_4的作用機(jī)理
6.3.3 CaF_2的作用機(jī)理
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文及科研情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]再生鋁加工生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展方向研究[J]. 閆飛. 世界有色金屬. 2018(14)
[2]硅溶膠對(duì)鋁酸鹽水泥結(jié)合剛玉質(zhì)澆注料微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 王峰,陳平安,朱伯銓,李享成. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]廢鋁再生技術(shù)分析與對(duì)策[J]. 姜宏偉,丁文捷,張樹(shù)玲,張佃平. 輕金屬. 2017(12)
[4]鋁合金熔煉爐用鋁硅質(zhì)澆注料的侵蝕行為研究[J]. 宋聰聰,李富朝,葉方保,尹坤寶,周?chē)?guó)錄. 鑄造. 2017(04)
[5]我國(guó)電解鋁工業(yè)現(xiàn)狀[J]. 安鵬宇. 輕金屬. 2016(09)
[6]Non-wetting Additive as a Solution to Minimize the Corrosion of Refractory Castables Against Molten Aluminum[J]. Fernando VERNILLI,Adriel Claro de FARIA,Mateus Gomes VERNILLI,Augusto Celso AMOEDO,Eduardo José Togni CARDILLO,Taner Augusto MAIA,Matheus MARTINI. China’s Refractories. 2016(01)
[7]CaCO3加入量對(duì)剛玉澆注料燒結(jié)后性能和顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 吳然,賈全利,孫小改,張舉,葉方保. 機(jī)械工程材料. 2015(02)
[8]電解鋁工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 唐鋒天. 廣東科技. 2014(20)
[9]鋁熔煉爐用耐火材料的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 王戰(zhàn)民,曹喜營(yíng),張三華,石會(huì)營(yíng),李少飛,胡書(shū)禾. 耐火材料. 2014(01)
[10]La2O3對(duì)反應(yīng)燒結(jié)制備六鋁酸鈣結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 羅旭東,曲殿利,謝志鵬,遇龍. 人工晶體學(xué)報(bào). 2013(12)
碩士論文
[1]熔鋁爐用鈦酸鋁輕質(zhì)澆注料的制備及性能研究[D]. 吳自敏.浙江大學(xué) 2013
[2]氧化鋁空心球的表面改性及其在輕質(zhì)澆注料中的應(yīng)用[D]. 尹述偉.浙江大學(xué) 2013
[3]CA2/CA6剛玉復(fù)相耐火材料研究[D]. 李有奇.武漢科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3474741
【文章來(lái)源】:中鋼集團(tuán)洛陽(yáng)耐火材料研究院有限公司河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
引言
第1章 文獻(xiàn)綜述
1.1 我國(guó)鋁行業(yè)的發(fā)展和趨勢(shì)
1.2 熔鋁爐用耐火材料及其進(jìn)展
1.2.1 熔鋁爐用耐火材料的發(fā)展
1.2.2 熔鋁爐用耐火材料的損毀機(jī)理
1.2.3 熔鋁爐用耐火材料的研究進(jìn)展
1.3 Al_2O_3-CaO系材料
1.3.1 六鋁酸鈣材料
1.3.2 六鋁酸鈣在耐火材料中的應(yīng)用研究
1.3.3 二鋁酸鈣材料
1.3.4 二鋁酸鈣在耐火材料中的應(yīng)用研究
1.4 課題的目的、意義和研究?jī)?nèi)容
1.4.1 課題的目的和意義
1.4.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)原料和設(shè)備
2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.2 實(shí)驗(yàn)方案
2.2.1 剛玉-CA_6澆注料性能研究
2.2.2 剛玉-CA_2澆注料性能研究
2.2.3 CA_6-CA_2澆注料性能研究
2.2.4 不同添加劑對(duì)澆注料抗侵蝕性能的影響
2.3 試樣制備
2.4 性能測(cè)試與結(jié)構(gòu)表征
2.4.1 體積密度和顯氣孔率
2.4.2 燒后線變化率
2.4.3 常溫抗折強(qiáng)度
2.4.4 常溫耐壓強(qiáng)度
2.4.5 熱膨脹性能
2.4.6 熱導(dǎo)率
2.4.7 熱震穩(wěn)定性
2.4.8 抗侵蝕性能
第3章 Al_2O_3-CaO系澆注料常規(guī)物理性能的研究
3.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料常規(guī)物理性能的影響
3.1.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料線變化率的影響
3.1.2 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
3.1.3 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料常溫抗折和耐壓強(qiáng)度的影響
3.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料常規(guī)物理性能的影響
3.2.1 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料線變化率的影響
3.2.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
3.2.3 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料常溫抗折和耐壓強(qiáng)度的影響
3.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料常規(guī)物理性能的影響
3.3.1 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料線變化率的影響
3.3.2 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料體積密度和顯氣孔率的影響
3.3.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料常溫抗折和耐壓強(qiáng)度的影響
3.4 本章小結(jié)
第4章 Al_2O_3-CaO系澆注料熱學(xué)性能的研究
4.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料熱學(xué)性能的影響
4.1.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料熱膨脹性能的影響
4.1.2 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料熱導(dǎo)率的影響
4.1.3 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料熱震穩(wěn)定性的影響
4.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料熱學(xué)性能的影響
4.2.1 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料熱膨脹性能的影響
4.2.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料熱導(dǎo)率的影響
4.2.3 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料熱震穩(wěn)定性的影響
4.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料熱學(xué)性能的影響
4.3.1 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料熱膨脹性能的影響
4.3.2 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料熱導(dǎo)率的影響
4.3.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料熱震穩(wěn)定性的影響
4.4 本章小結(jié)
第5章 Al_2O_3-CaO系澆注料抗熔融鋁合金侵蝕性能的研究
5.1 CA_6加入量對(duì)剛玉-CA_6澆注料抗侵蝕性能的影響
5.1.1 850℃×72h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.1.2 1000℃×72h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.1.3 分析討論
5.2 CA_2加入量對(duì)剛玉-CA_2澆注料抗侵蝕性能的影響
5.2.1 850℃×72 h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.2.2 1000℃×72 h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.2.3 分析討論
5.3 CA_2加入量對(duì)CA_6-CA_2澆注料抗侵蝕性能的影響
5.3.1 850℃×72 h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.3.2 1000℃×72 h侵蝕實(shí)驗(yàn)結(jié)果
5.4 本章小結(jié)
第6章 添加劑對(duì)澆注料抗侵蝕性能的影響
6.1 添加劑對(duì)抗侵蝕性能的影響
6.1.1 三種添加劑對(duì)R44配方抗侵蝕性能的影響
6.1.2 添加劑對(duì)D35配方抗侵蝕性能的影響
6.1.3 添加劑對(duì)RD40配方抗侵蝕性能的影響
6.2 物相組成分析
6.3 顯微結(jié)構(gòu)分析
6.3.1 AlPO_4的作用機(jī)理
6.3.2 BaSO_4的作用機(jī)理
6.3.3 CaF_2的作用機(jī)理
6.4 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表論文及科研情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]再生鋁加工生產(chǎn)技術(shù)與發(fā)展方向研究[J]. 閆飛. 世界有色金屬. 2018(14)
[2]硅溶膠對(duì)鋁酸鹽水泥結(jié)合剛玉質(zhì)澆注料微觀結(jié)構(gòu)和性能的影響[J]. 王峰,陳平安,朱伯銓,李享成. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]廢鋁再生技術(shù)分析與對(duì)策[J]. 姜宏偉,丁文捷,張樹(shù)玲,張佃平. 輕金屬. 2017(12)
[4]鋁合金熔煉爐用鋁硅質(zhì)澆注料的侵蝕行為研究[J]. 宋聰聰,李富朝,葉方保,尹坤寶,周?chē)?guó)錄. 鑄造. 2017(04)
[5]我國(guó)電解鋁工業(yè)現(xiàn)狀[J]. 安鵬宇. 輕金屬. 2016(09)
[6]Non-wetting Additive as a Solution to Minimize the Corrosion of Refractory Castables Against Molten Aluminum[J]. Fernando VERNILLI,Adriel Claro de FARIA,Mateus Gomes VERNILLI,Augusto Celso AMOEDO,Eduardo José Togni CARDILLO,Taner Augusto MAIA,Matheus MARTINI. China’s Refractories. 2016(01)
[7]CaCO3加入量對(duì)剛玉澆注料燒結(jié)后性能和顯微結(jié)構(gòu)的影響[J]. 吳然,賈全利,孫小改,張舉,葉方保. 機(jī)械工程材料. 2015(02)
[8]電解鋁工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 唐鋒天. 廣東科技. 2014(20)
[9]鋁熔煉爐用耐火材料的現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 王戰(zhàn)民,曹喜營(yíng),張三華,石會(huì)營(yíng),李少飛,胡書(shū)禾. 耐火材料. 2014(01)
[10]La2O3對(duì)反應(yīng)燒結(jié)制備六鋁酸鈣結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 羅旭東,曲殿利,謝志鵬,遇龍. 人工晶體學(xué)報(bào). 2013(12)
碩士論文
[1]熔鋁爐用鈦酸鋁輕質(zhì)澆注料的制備及性能研究[D]. 吳自敏.浙江大學(xué) 2013
[2]氧化鋁空心球的表面改性及其在輕質(zhì)澆注料中的應(yīng)用[D]. 尹述偉.浙江大學(xué) 2013
[3]CA2/CA6剛玉復(fù)相耐火材料研究[D]. 李有奇.武漢科技大學(xué) 2004
本文編號(hào):3474741
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