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7月13日下午，第十八屆全國耐火材料青年學術(shù)報告會的主題報告分別由山東耐材集團魯耐窯業(yè)有限公司蔡國慶副總經(jīng)理和中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司彭西高主任主持。
武漢科技大學曾盛浩、埃肯硅產(chǎn)品（中國）戴長浩經(jīng)理、武漢科技大學鄢俊杰、中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司秦紅彬高工、安徽工業(yè)大學李賽賽、北京金隅通達耐火技術(shù)有限公司楊晨、武漢科技大學宋浩愷、天津邦克科技有限公司史少輝、武漢科技大學董云潔、安徽工業(yè)大學常兵、河南科技大學李廣鑫和中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司石書冰高工分別做了精彩的報告。
蔡國慶副總經(jīng)理主持
彭西高主任主持
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鈰酸鑭紅外反射功能涂料的流變行為研究
曾盛浩
武漢科技大學
高溫紅外節(jié)能涂層是應(yīng)用在工業(yè)窯爐上的一種新型節(jié)能材料，通過強化爐內(nèi)傳熱提高能源利用率，最終實現(xiàn)節(jié)能減排和降低生產(chǎn)成本的目的。鈰酸鑭（LC）由于具有高熔點、低熱導(dǎo)、高溫穩(wěn)定性好、高紅外反射率等優(yōu)異屬性，在高溫隔熱涂層材料領(lǐng)域受到廣泛的研究與關(guān)注。目前主要通過等離子體噴涂、氣相沉積等方法制備鈰酸鑭高溫隔熱涂層。相比之下，通過制備漿料進行噴涂是大規(guī)模工業(yè)化施工簡單且成本低廉的可行途徑。然而涂料的流變行為是影響涂層結(jié)構(gòu)的重要因素，因此涂料的流變行為成為制備高性能涂料需解決的關(guān)鍵問題。基于此，采用旋轉(zhuǎn)法研究了分散劑種類、分散劑用量及固含量對鈰酸鑭漿料的粘度、觸變以及漿料儲能模量的影響。結(jié)果表明：聚合物高分子分散劑由于在鈰酸鑭漿料中發(fā)揮著靜電、空間位阻雙重作用，而使鈰酸鑭漿料達到最佳分散穩(wěn)定效果。控制聚合物高分子的用量為0.1wt%，制得固含量達80%的鈰酸鑭涂料具有合適的粘度、觸變性以及優(yōu)異的懸浮穩(wěn)定性（靜置72h后懸浮率達90%）。此外，涂料經(jīng)三段式結(jié)構(gòu)恢復(fù)表征后表現(xiàn)出較好的結(jié)構(gòu)恢復(fù)性能。
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結(jié)合體系對鐵水包澆注料性能的影響
戴長浩
埃肯硅產(chǎn)品（中國）
以80礬土，氧化鋁微粉，碳化硅和微硅粉為主要原料，賽克-Z 和水泥為結(jié)合劑制備鐵水包澆注料，研究了賽克-Z結(jié)合鐵水包澆注料的各項性能以及水泥加入量對鐵水包澆注料性能的影響。結(jié)果表明：1）賽克-Z 結(jié)合鐵水包澆注料加水量低、流動性好，具有較好的體積穩(wěn)定性和常規(guī)物理性能；2）賽克-Z 結(jié)合的鐵水包澆注料具有較好的高溫抗折強度及抗渣鐵侵蝕和滲透性，其在鐵水包上應(yīng)用使用壽命可提升20%以上；3）隨著水泥加入量的增加，鐵水包澆注料的高溫性能和抗渣鐵侵蝕和滲透性降低。
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一種調(diào)控微孔多孔鎂鋁尖晶石骨料顯微結(jié)構(gòu)和力學性能的新策略
鄢俊杰
武漢科技大學
本報告提出了一種用于調(diào)控微孔多孔鎂鋁尖晶石骨料顯微結(jié)構(gòu)以及提高其強度的新策略，即通過分別對菱鎂礦和氫氧化鋁進行預(yù)燒，并采用濕混工藝，改變原位分解行為和Kirkendall效應(yīng)，從而得到預(yù)期的顯微結(jié)構(gòu)。本報告以未處理的菱鎂礦、輕燒氧化鎂（菱鎂礦在800°C煅燒3h）、氫氧化鋁和輕燒氧化鋁（氫氧化鋁在400°C煅燒3h）為原料，按照尖晶石化學計量進行配比，分別制備了4組微孔多孔鎂鋁尖晶石骨料。采用XRD、SEM和圖像分析法等研究微孔多孔尖晶石骨料的顯微結(jié)構(gòu)和強度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比于采用菱鎂礦和氫氧化鋁為原料，采用輕燒氧化鎂和氫氧化鋁為原料制備的微孔多孔尖晶石骨料的顯氣孔率從59.2%略減小到58.2%，但其中位孔徑從9.5μm降低到6.7μm，其耐壓強度從7.3Mpa顯著增大到15.2MPa，本研究結(jié)果證明了該策略的可靠性。
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CA6、AM和β-Al2O3質(zhì)澆注料抗K2CO3侵蝕研究
秦紅彬
中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
采用堿蒸氣法，對不同溫度（800、1 000、1 200和1 350 ℃）熱處理后的三種材質(zhì)（六鋁酸鈣、鋁鎂尖晶石和β-Al2O3）的澆注料試樣，在對應(yīng)溫度（800、1 000、1 200和1 350 ℃）下進行了抗K2CO3侵蝕試驗，然后檢測其抗K2CO3侵蝕試驗后的顯氣孔率變化率、體積密度變化率和常溫耐壓強度變化率，并分析其抗K2CO3試驗后的物相組成。結(jié)果表明：1）800 ℃時，三種澆注料的抗K2CO3侵蝕性能都很好。2）1 200 ℃時，六鋁酸鈣澆注料與K2CO3反應(yīng)生成大量β-Al2O3，抗K2CO3侵蝕性能較差；尖晶石澆注料與K2CO3反應(yīng)生成的β-Al2O3較少，抗K2CO3侵蝕性能較好；β-Al2O3澆注料與K2CO3反應(yīng)最弱，抗堿侵蝕性能最好。
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原位多孔石墨微球的形成對炭磚顯微結(jié)構(gòu)及性能的影響
李賽賽
安徽工業(yè)大學
以蔗糖廢液為碳源，采用水熱碳化法制備了粒徑分布均勻且產(chǎn)率高的碳微球。利用等體積浸漬法將催化劑Fe負載在碳微球表面，并將負載催化劑的碳微球加入到電煅煤基炭磚中，研究其對炭磚顯微結(jié)構(gòu)及力學性能的影響。結(jié)果表明：水熱溫度為180℃、反應(yīng)時間為12h及蔗糖廢液濃度為6g/L時所制備的碳微球分散度好且粒徑均勻，其平均粒徑約為5.0μm。含2.0wt%碳微球的炭磚中經(jīng)1400℃埋碳焙燒后，碳微球原位形成多孔石墨微球。且所制備炭磚的體積密度約1.60cm3/g，顯氣孔率約為17.8%，導(dǎo)熱系數(shù)為4.6W·m-1，壓汞法測的平均孔徑約為38.9nm。
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水泥窯用后堿性磚的再利用研究
楊晨
北京金隅通達耐火技術(shù)有限公司
我國是水泥生產(chǎn)大國，水泥窯在為國民經(jīng)濟發(fā)展源源不斷提供水泥產(chǎn)品的同時，也消耗著大量的耐火材料。為了高溫工業(yè)減排降耗、綠色發(fā)展，緩解當前耐火材料原料，尤其是鋁硅耐火原料和鎂質(zhì)耐火原料緊缺的局面，實現(xiàn)水泥窯用后堿性磚的高值利用，在水泥回轉(zhuǎn)窯用后堿性磚物理法預(yù)處理基礎(chǔ)上，通過電熔工藝對水泥窯用后堿性磚進行無害化處理，得到方鎂石-尖晶石復(fù)合原料。將方鎂石-尖晶石復(fù)合原料與高純鎂砂和鐵鋁尖晶石作為原料，以紙漿廢液為結(jié)合劑制備鎂鐵鋁尖晶石磚，并對試樣的理化性能指標和微觀結(jié)構(gòu)進行了檢測，結(jié)果表明：水泥窯用后堿性磚可通過電熔工藝實現(xiàn)氯、鉀、硫有害成分去除，方鎂石-尖晶石復(fù)合原料可代替部分高純鎂砂和尖晶石用于鎂鐵鋁尖晶石磚的生產(chǎn)。
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添加TiN的Al2O3-SiC-C鐵溝澆注料結(jié)構(gòu)與性能研究
宋浩愷
武漢科技大學
本文采用棕剛玉、碳化硅、鋁酸鈣水泥等為主要原料，研究了氮化鈦（TiN）對鐵溝澆注料結(jié)構(gòu)與性能的影響。結(jié)果表明，適量TiN的添加，有利于在澆注料的孔隙處形成交織排列的碳化硅晶須網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠改善其高溫力學性能、抗氧化性能及抗熔渣滲透能力；但當TiN引入量過高時（大于2wt%），其熱膨脹系數(shù)與澆注料中主要原料存在較大差異，導(dǎo)致澆注料的熱震穩(wěn)定性降低。因此在確保鐵溝料顯微結(jié)構(gòu)與物理性能的基礎(chǔ)上，需要控制TiN引入量在2wt%以下為宜。
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探討概率篩及綠色環(huán)保樓站系統(tǒng)在耐火材料加工行業(yè)的應(yīng)用
史少輝
天津邦克科技有限公司
報告首先分析了行業(yè)當前耐火材料破碎篩分設(shè)備現(xiàn)狀：環(huán)保不達標、產(chǎn)量低、篩下成品合格率不能滿足客戶需求、更換篩網(wǎng)占用時間長以及篩網(wǎng)的堵孔問題，然后介紹了一種全新的耐火材料破碎篩分生產(chǎn)加工工藝系統(tǒng)，并舉例介紹了概率篩及綠色環(huán)保樓站系統(tǒng)在耐火材料加工行業(yè)應(yīng)用。
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La2O3對合成高鈣鎂鈣砂燒結(jié)性能和抗水化性能的影響
董云潔
武漢科技大學
用堿式碳酸鎂和氫氧化鈣為原料合成了MgO/CaO=1mol:1mol的高鈣鎂鈣砂，并通過添加0.1~0.5mol%的La2O3粉末來改善合成高鈣鎂鈣砂的燒結(jié)性能和抗水化性能。實驗結(jié)果表明：添加0.1~0.2mol% La2O3能促進高鈣鎂鈣砂的燒結(jié)，當La2O3的添加量達到0.3mol%時，La2O3會阻礙高鈣鎂鈣砂的致密化。當La2O3的添加量為0.1mol%時，試樣的體積密度和線收縮率最大，顯氣孔率最小；添加0.1~0.2mol% La2O3的試樣中，CaO的晶粒尺寸較空白試樣小，當La2O3的添加量達到0.3mol%時，CaO的晶粒尺寸較空白試樣大；添加0.1~0.2mol% La2O3能降低高鈣鎂鈣砂顯氣孔率，從而提高抗水化性能。而當La2O3的添加量達到0.3mol%時，高鈣鎂鈣砂的致密性會降低，抗水化性能也會降低。
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漿料流變行為對泡沫凝膠注模法制備玻璃纖維多孔陶瓷性能及結(jié)構(gòu)的影響
常兵
安徽工業(yè)大學
多孔陶瓷因其良好的隔熱性能被廣泛應(yīng)用于隔熱材料。而泡沫-凝膠澆注法是制備高孔隙率絕緣多孔陶瓷最常用的方法之一。在制備多孔陶瓷時，漿料的流變性能十分關(guān)鍵。首先，陶瓷發(fā)泡漿料的粘度在影響漿料的流動性方面起著關(guān)鍵作用，從而影響泡沫結(jié)構(gòu)（孔的結(jié)構(gòu)和尺寸）。同時，泡沫穩(wěn)定性取決于發(fā)泡漿料的觸變性。本工作以導(dǎo)熱系數(shù)低及密度低的玻璃纖維為原料通過泡沫凝膠澆注制備玻璃纖維多孔陶瓷。并研究分散劑和穩(wěn)泡劑的含量以及漿料固含量對發(fā)泡漿料流變性能和多孔陶瓷結(jié)構(gòu)的影響。此外，還建立了漿料流變行為與試樣結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。
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紅柱石粒度對鋁硅系澆注料斷裂行為的研究
李廣鑫
河南科技大學
該報告以礬土均化料、紅柱石、純鋁酸鈣水泥等為主要原料，制備了加入不同粒度紅柱石的鋁硅系澆注料。采用楔入劈拉法研究了不同粒度紅柱石對鋁硅系澆注料斷裂行為的影響，綜合顯微結(jié)構(gòu)分析等結(jié)果探討了澆注料韌性改善機理。
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飛灰對垃圾焚燒爐水冷壁的腐蝕及預(yù)防措施
石書冰
中鋼集團洛陽耐火材料研究院有限公司
在垃圾焚燒爐焚燒過程中，產(chǎn)生的飛灰主要成分為主要成分為SiO2、CaO、Fe2O3、Na2O、K2O等金屬氧化物和一些重金屬氯化物、硫化物鹽類。報告提出在水冷壁表面噴涂一層陶瓷涂層，使涂層與水冷管基體連成一體，形成具有電化學保護和物理屏蔽作用的耐高溫防腐涂層。該涂層與水冷壁管道表面具有良好結(jié)合性能，而對飛灰具有非親和能力且具有抗酸堿侵蝕能力，從而達到預(yù)防水冷壁管道在高溫下遭受飛灰和酸性氣體的腐蝕。