焦炉炉门堇青石衬砖高温低膨胀釉的制备及性能研究

摘要

本文研制一种适合于焦炉炉门堇青石衬砖的高温低膨胀釉，对炉门堇青石衬砖进行防积碳以及防腐蚀保护。 从MgO-Al<,2>O<,3>-SiO<,2>体系与Li<,2>O-MgO-Al<,2>O<,3>-SiO<,2>相图分析出发，通过理论计算与实验相结合，确立釉的基础化学组成，满足与堇青石衬砖在1350℃一次性烧成。通过釉的差热分析与XRD分析，从而制定了快烧慢冷的烧成制度。 通过理论计算、XRD分析以及线膨胀分析，研究釉中MgO、Na<,2>O、K<,2>O、Li<,2>O含量及ZrO<,2>对釉的熔融性能、析晶以及热膨胀系数的影响。MgO与Li<,2>O含量高时，釉有良好的熔融性能以及较小的热膨胀系数，釉层光滑不开裂。Na<,2>O或K<,2>O含量高时釉的熔融性能较差并且热膨胀系数较大，釉层容易产生裂纹。Zr<,2>O促进釉的析晶。 釉的热震实验表明釉与堇青石衬砖是相适应的。釉因填充堇青石衬砖表面的气孔，并且以本身高致密性，防止有害物质渗透到堇青石衬砖的内部，对砖起到防腐保护，同时光滑的釉面防止碳的沉积。

目录

文摘

英文文摘

前言

第一章文献综述

1.1焦炉炉门衬砖的损毁及其性能要求

1.1.1焦炉炉门的使用现状及其工作条件

1.1.2炉门衬砖的损毁机理的研究

1.1.3焦炉炉门衬砖应具如下的性能

1.1.4焦炉炉门衬砖常用材质对比

1.2堇青石砖的良好热震稳定性及堇青石砖在炉门上的应用

1.2.1堇青石砖的制备与烧成工艺

1.2.2堇青石砖在炉门上的使用情况

1.2.3堇青石衬砖釉常见问题

1.3釉的性质

1.3.1熔融温度

1.3.2熔体的粘度和表面张力

1.3.3热膨胀系数

1.3.4抗拉强度和弹性模数

1.3.5厚度

1.4结晶釉及其烧成制度

1.4.1釉的析晶理论

1.4.2影响釉料析晶的因素

1.5陶瓷釉高温性能理论计算

1.5.1陶瓷釉料始熔温度实用计算公式

1.5.2陶瓷釉高温性能经验公式

1.6低热膨胀釉体系

1.6.1 MgO-Al2O3-SiO2系釉的研究

1.6.2 Li2O-MgO-Al2O3-SiO2系釉的研究

1.7釉与坯体的适应与缺陷

1.7.1釉泡产生的原因及解决办法

1.7.2釉裂产生的原因及解决办法

1.8研究方案

第二章釉料体系理论计算与烧成制度对釉料析晶的影响

2.1 MgO-Al2O3-SiO2系低膨胀釉的相图分析及理论计算

2.1.1 MgO-Al2O3-SiO2系相图分析

2.1.2.MgO-Al2O3-SiO2系低膨胀釉的设计及其理论计算

2.2 Li2O-MgO-Al2O3-SiO2低膨胀釉体系相图分析及理论计算

2.3烧成制度对釉料析晶的影响

2.4 小结

第三章MgO-Al2O3-SiO2体系釉的制备与性能研究

3.1原料与制备工艺

3.2不同氧化物对釉料的熔融性能的影响

3.2.1 SiO2与Al2O3量的变化对釉料熔融性能的影响

3.2.2 MgO量的变化对釉料熔融性能的影响

3.2.3 K2O量的变化对釉料熔融性能性能的影响

3.2.4 Na2O量的变化对釉料熔融性能性能的影响

3.3釉的析晶及成核剂对析晶能力的影响

3.4不同成分对热膨胀系数的影响

3.4.1 MgO、K2O与Na2O高含量对釉的热膨胀系的影响

3.4.2成核剂ZrO2对K2O、Na2O含量高釉的热膨胀的影响

3.5小结

第四章Li2O-MgO-Al2O3-SiO2系低膨胀釉的制备与性能研究

4.1原料及工艺

4.2 Li2O含量对釉料熔融性能的影响

4.3 ZrO2的添加对釉料性能的影响

4.3 Li2O釉料析晶分析及ZrO2对其析晶的影响

4.4热膨胀系数的研究

4.5小结

第五章釉料的使用性能研究

5.1热震实验

5.1.1烧成制度1对釉的热震性能的影响

5.1.2烧成制度2对釉的热震性能的影响

5.1.3 1100℃—风冷实验

5.2釉层对堇青石衬砖的保护

5.2.1透气度测量

5.2.2碳渗透

5.3小结

第六章总结

参考文献

在学研究成果

致谢