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高铝矾土是一种重要的耐火原料,在耐火材料中起着重要作用。这是一个战略资源。中国的高铝矾土资源丰富,探明储量25亿吨。改革开放以来,中国的高铝矾土资源发展迅速,基本满足国内外市场的需求,已成为国际铝土矿熟料的主要来源。但到目前为止,中国大部分相关企业主要以煅烧天然块为基础,单一品种,高质量波动,资源利用率低。近年来,中国的耐火高铝矾土生产和制备技术也取得了实质性突破。优秀的表现是铝矾土均质材料的大规模工业化制备技术不断成熟,产品已成功进入耐火原料市场,市场份额日益增加。

由于对天然铝土矿熟料和铝土矿均质材料性能的研究,特别是比较研究报道相对较少,对铝土矿基均质材料的看法仍存在争议。结合近年来铝土矿原料领域的研究和实践,本文采用80级耐火高铝矾土熟料(以下简称“一级材料”)和80 soil土基均质材料(下称)被称为“80均质材料”例如,通过对比分析,研究天然和合成铝土矿耐火材料之间的差异,为从业人员提供参考。

样品选择。天然和合成高铝矾土原料均来自山西阳泉地区,某A厂的一级材料和某T公司的80均质材料:一级材料直接从山西烧制而成。阳泉地区一期料块下烧窑。 80种均质材料均以阳泉地区铝土矿原料为基础,采用三段均质,湿法共研磨和高温烧成的制备工艺。

性能测试。研究人员使用数码相机记录样品的宏观状态,使用化学分析测试样品的化学性质,并使用国家标准测试材料的物理性质。其中,真空装置和负荷软化温度测量装置由洛阳普瑞伊达有限公司生产,称重装置是SETRA(Sittra)公司的分析天平;该材料的矿物质由荷兰帕纳科公司生产的X射线分析仪使用。分析该组合物,并使用由TESCAN制造的扫描电子显微镜分析该材料的微观结构。

宏状态。第一级材料桩的色差大,形状也宽,一级材料与高铁材料,铁材料,高钙材料,原料和其他等级的氧化铝混合。根据分析,这些差异的主要原因是由于原料块的产生,所开发的块和块之间存在组成差异和相位差异。对于铝土矿原料的等级,没有准确的快速识别方法,只能依靠具有长期经验的大师的视觉识别。

从80种均质材料的表观状态来看,合成耐火铝土矿熟料相对均匀,外来物质很少。分析原因,由于人工干预,在烧成初期,选用高铁和高钙材料,特别是采用均质化措施,大大改善了有机物质成分不均匀的现象,并通过湿式共研磨,微米级合成材料的组成已达到均匀状态。

综上所述,虽然阳泉地区的主要原料也被用作主要原料,但主要材料的均匀性非常差,80种均质材料表现出一致的外观。

化学分析。取样时,每个5千克到10千克被破碎并按季度法取样。从分析数据可以看出,一级材料中的混合现象比较严重,不仅有特级材料,还有二次材料和二次材料。这表明,就化学测试而言,不可避免地存在高铁材料,高钙材料或相同块中的杂质含量在材料选择水平上不可控制的情况。这也从另一个方面反映出,如果大规模生产是大规模的,那么分拣过程在分拣过程中将不会很好。

从80均质材料堆场中随机选取4个熟料的化学分析结果来看,化学成分波动很小,铝含量极差不到2个百分点,其他杂质成分基本处于稳定水平。这主要是因为在生产过程中合成均质材料,实现散装原料的均质化过程,也是由于在线分析系统的应用,在选定的T公司生产均质材料,已经充分通过组分实现成分确保主要化学成分的可控性。

总之,化学分析结果表明,由于生产过程中使用天然铝土矿块进行烧结的高铝矾土熟料,生产过程中人工干预较少,材料成分完全取决于生产过程中的特征。矿石本身。因此,其化学成分波动很大;均匀材料的合成有效地解决了这个问题,使材料的化学成分均匀。

物理指标。从一级材料的典型样品的材料指数可以看出,整个样品显示出高吸水率,并且大部分在6.0%至8.0%的范围内,并且波动大。第二种材料或伪第二种材料的体积密度小,吸水性大。对于代表性的一级材料,指数相对稳定,波动在一定范围内。如果在使用中不需要杂质成分,如果可以仔细分类,可以烹饪天然铝土矿。材料物理指标的稳定性可以满足产品对原料稳定性的要求。

从80种均质材料的物理指标可以看出,不同样品之间的指数波动非常小,并结合化学指标,可以判断出堆积密度和吸水率处于优良水平。这反映了合成均质材料在烧结过程中从侧面合理的系统选择和过程控制,可以使氧化铝基熟料的烧结反应更加彻底。通过人工干预,可以实现目标结构,同时实现稳定性。性能要求。

从两种氧化铝原料的负荷软化温度的比较可知,主要材料的负荷软化温度显着低于80均质材料的负荷软化温度。复合材料的整体性能稳定,烧结反应进行得相对完全,负载软化温度达到构成材料的所需使用温度,可安全地用于高温环境。

综上所述,从物理性质来看,由于原料形成和制备简单,一级材料首先表明指数波动较大;第二,由于烧结不完全,负荷软化温度低,不能尽可能多地使用。高温下存在安全隐患,使用受限。然而,80均质材料指数的性能相对稳定。通过人工干预,负荷的软化温度达到了预期的水平;在制备过程中,烧结反应相对完全,性能可控,可在合适的高温下安全稳定地使用。

阶段表示。研究人员选择了三个典型的一级样品进行X射线衍射分析。从衍射图可以看出,由于化学组成的不同,主要材料的相显示出多样性。尽管刚玉,莫来石和铝酸钙的衍射峰,对于大多数样品,相组成基本上是刚玉相。对于一小部分样品,由于铝含量的减少,样品的相主要由两个矿物相组成:刚玉和莫来石。同时,一些样品有氧化钙积累,在铝土矿熟料表面形成钙皮。除刚玉和莫来石外,还有大量的铝酸钙。

此外,研究人员还随机选择了三种80重均匀的X射线均质材料。不同样品中只有两相刚玉和莫来石。峰形相同,相位基本相同。这表明合成的高铝矾土材料具有相组成的一致性,并且通过过程控制避免了有害相的发生。

总之,X射线衍射的结果总体上反映了天然材料的相组成是各种各样的,并且每个样品的相位是不同的。合成均质材料不仅是相的类型,而且相的含量显示出稳定性和一致性。

结构微湿度。从天然蛭石级材料(氧化铝质量分数为80%)的SEM(扫描电子显微镜)照片可以看出,一级材料的内部相对松散,孔隙率高且相互连接。然而,当从高倍率观察时,仅观察到具有不均匀粒径的粒状刚玉相,并且莫来石相的发展不明显。

从80种均质材料的SEM照片可以看出,80种均质材料相对致密且孔隙相对较小。从高倍率观察,80均质材料是刚玉相和莫来石相交并紧密排列的结构,并且莫来石相交织形成网络结构。网状结构可以有效地阻止刚玉颗粒在高温下的滑移,并提高材料的高温强度。

总之,从微观角度来看,单一主要材料和80均质材料均表现出结构稳定性,但由于制备过程的不同,主要材料具有高孔隙率,莫来石晶体发展不完整,减少。适用温度和天然材料的高温强度。 80均相材料烧结反应比较完整,结构相对致密,刚玉莫来石发育良好。形成的莫来石横框架结构阻碍了刚玉相在高温下的滑动,并改善了材料的使用温度和高温。强度。

现场应用。研究人员使用了80种均质材料代替了120吨非精炼钢包的一级材料,并在江苏一家钢厂现场试用。经过半年的比较,使用80种均质材料作为骨料的钢包年龄延长了50%以上,最高达180倍以上,钢包壁的侵蚀率降低到1.0 mm /炉。从拆包后的变质层中,使用天然主要材料的样品的变质层明显更厚,并且颗粒的颜色变化,这也与负载的软化温度的检测结果一致。 80种均质材料样品没有明显的变质层,颗粒保持原貌,表明80种均质材料可以长时间,安全,稳定地在这种环境中使用。

结论。一级材料在宏观状态,物理和化学指标上不均匀,混合现象严重,不利于产品的稳定性控制; 80种均质材料克服了一级材料的缺点,具有良好的均匀性和稳定性。 。

由于制备过程的不同,天然材料的杂质富集,烧结温度不足,出现铝酸钙异相,莫来石发展不完全。 80多种均质材料经过多级均匀化,成分,高温煅烧矿相组成和微观结构均具有良好的稠度,形成的莫来石交叉框架结构具有良好的稳定性,有利于材料的高温。使用和增加高温强度。

现场应用证明,与一级材料相比,80种均质材料在钢包浇注料上表现出安全稳定的性能,可显着延长使用寿命,降低腐蚀速率,提高产品的综合性价比。

研究人员建议,在选择原材料时,应确保原料温度,并考虑原料的均匀性,结构稳定性,性能匹配和使用安全性。

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