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1、煤矸石转相制备Al_2O_3-SiC-C 复相材料及在炮泥耐火材料中的应用研究煤矸石是与煤炭共生的一种含碳量很低的岩石矿物, 由于其产品附加值低、不适合于远距离运输等原因, 成为在煤炭开采过程中的大宗工业固体废弃物。煤矸石的消耗利用主要在铺路、回填煤矿等建筑材料方面, 但煤矸石中含有大量的Al 、Si 等有利用价值的元素 , 已经开始应用于工业化生产化工原料如制备4A 分子筛、莫来石熟料等。 但由于制备工艺复杂 , 且存在一系列的副产物 , 使得煤矸石利用率及转化率不高。 本文以此为背景 , 利用煤矸石为原料 , 价格低廉的碳质材料为还原剂 , 通过碳热还原方法 , 制备得到性能优异的Al2O
2、3-SiC 复相粉体。通过调控还原剂的种类、 煅烧温度、 保温时间、还原剂数量等条件得到优化后的制备 Al2O3-SiC 复相粉体的工艺参数。 当以焦炭为还原剂时 , 煅烧温度为 1600C,保温时间 5h, 还原剂数量为过量 50%的条件下 , 得到了物相纯净的 Al2O3-SiC 复相粉体 , 其中氧化铝的晶型为 -Al2O3, 碳化硅的晶型为 -SiC 。在某钢铁厂用的炮泥配方基础上 , 外加自制的 Al2O3-SiC 复相粉体 , 成功合成了 Al2O3-SiC-C 系炮泥耐火材料 , 研究了不同Al2O3-SiC 复相粉体外加量对炮泥试样在不同温度处理后的体积密度、显气孔率、线收缩率
3、、高温抗折强度及断口形貌的影响。结果表明 ,Al2O3-SiC 复相粉体的添加对炮泥试样的常规物理性能没有负影响。当 Al2O3-SiC 复相粉体外加量为 20%时, 炮泥试样在 1600C 处理后的的体积密度为 2.48g/cm3, 显气孔率为 20.62%,抗折强度为 16.99MPa。采用静态坩埚法对不同Al2O3-SiC 复相粉体外加量的炮泥试样进行高温抗渣侵蚀实验 , 结果表明 ,Al2O3-SiC 复相粉体的外加量提高了炮泥试样的抗渣侵蚀性能。 对 Al2O3-SiC 复相粉体外加量为 20%的炮泥试样进行不同时间的渣侵 , 研究其抗渣侵蚀的动力学规律 , 发现高炉渣对炮泥试样的侵蚀呈现出梨形的扩散 , 平衡后的侵蚀速率为0.012mm/min, 侵蚀过程由化学反应和扩散过程共同控制。
