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結合劑對氧化鋁體系長水口內襯材料結構與性能的影響

田響宇; 尚心蓮; 李紅霞; 王新福; 劉國齊; 楊文剛; 于建賓; 錢凡 中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司先進耐火材料國家重點實驗室; 河南洛陽471039

摘要:為改善免預熱長水口內襯氧化鋁材料的使用性能,以氧化鋁空心球、板狀剛玉和α-Al2O3微粉為主要原料,分別以磷酸二氫鋁溶液(磷酸二氫鋁與水的質量比為73)和木質素磺酸鈣溶液(木質素磺酸鈣與水的質量比為1:1)-黏土為結合劑制備了長水口內襯Al2O3材料,研究了結合劑含量(磷酸二氫鋁溶液的外加質量分數分別為2%、4%、6%、8%和10%,黏土的外加質量分數為4%,木質素磺酸鈣溶液的外加質量分數分別為2%、4%、6%、8%和10%)和熱處理溫度(950和1550℃)對試樣結構與性能的影響.結果表明:950℃熱處理后,兩種結合體系的試樣均以α-Al2O3相為主,以磷酸二氫鋁為結合劑的試樣中出現了AlPO4相;兩種結合體系的試樣均未發生燒結;以木質素磺酸鈣-黏土為結合劑的試樣的體積密度、常溫抗折強度和熱導率隨結合劑含量的增加而升高,線膨脹率基本相同;以磷酸二氫鋁為結合劑的試樣的體積密度、常溫抗折強度和熱導率隨結合劑含量的增加先升高后降低,并且由于石英型AlPO4相變作用,試樣在500~600、700~800℃出現了急劇膨脹現象;1550℃熱處理后,以磷酸二氫鋁為結合劑的試樣發生明顯的燒結現象,體積密度和強度升高;以木質素磺酸鈣-黏土為結合劑的試樣由于碳的阻礙作用,強度隨結合劑含量增加而下降.綜合考慮各項性能,磷酸二氫鋁溶液和木質素磺酸鈣溶液適合加入量(w)分別為4%和2%.

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