鎂質(zhì)含碳耐火材料是以鎂砂和石墨為主要原料,輔以添加劑及樹(shù)脂結(jié)合劑,制備而成的復(fù)相耐火材料,以其良好的耐高溫、抗熱震及抗侵蝕等性能,在轉(zhuǎn)爐、電爐以及鋼包等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。由于傳統(tǒng)鎂碳耐火材料的高石墨含量在長(zhǎng)期工業(yè)生產(chǎn)等應(yīng)用實(shí)踐中暴露出資源及熱損耗大、對(duì)鋼液增碳及溫室氣體釋放多等突出問(wèn)題。隨著資源逐漸匱乏、高品質(zhì)鋼材制品需求增加以及人們環(huán)境意識(shí)的日益提高,降低鎂碳耐火材料中碳含量,開(kāi)發(fā)更加符合苛刻冶金環(huán)境的新型鎂質(zhì)含碳復(fù)相耐火材料已成為鋼鐵冶金行業(yè)對(duì)耐火材料產(chǎn)業(yè)的必然要求。 本書(shū)是作者在深入調(diào)研鎂質(zhì)含碳耐火材料制備與性能的基礎(chǔ)上開(kāi)展的基礎(chǔ)性研究工作,針對(duì)新型鎂質(zhì)含碳耐火材料的組成和性能進(jìn)行分析和討論。通過(guò)對(duì)作者所在課題組多年來(lái)的研究成果進(jìn)行歸納總結(jié),對(duì)新型鎂質(zhì)含碳耐火材料的組成和性能進(jìn)行了論述,探究了新的研究方法,希望能對(duì)從事耐火材料等相關(guān)專(zhuān)業(yè)的科研和教學(xué)提供借鑒。
祁欣,工學(xué)博士,現(xiàn)任遼寧科技學(xué)院講師。長(zhǎng)期從事先進(jìn)耐火材料的研究與開(kāi)發(fā)工作,包括高強(qiáng)度高熱震性耐火材料的制備及與材料缺陷的關(guān)聯(lián)性研究,耐火材料的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及斷裂行為研究等。在Ceramics International、International Journal of Applied Ceramic Technology等國(guó)際學(xué)術(shù)期刊上公開(kāi)發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇,其中SCI論文9篇,核心期刊論文5篇。申請(qǐng)專(zhuān)利8項(xiàng),其中授權(quán)6項(xiàng)。主持省部級(jí)項(xiàng)目1項(xiàng),市廳級(jí)項(xiàng)目2項(xiàng),參與國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目4項(xiàng),參與市廳級(jí)以上項(xiàng)目5項(xiàng),參與教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項(xiàng)目3項(xiàng)。參編專(zhuān)著2部。獲省部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1次。
1. 鎂質(zhì)含碳耐火材料的發(fā)展 1.1 鎂質(zhì)含碳耐火材料的組成和性能 1.2 鎂質(zhì)含碳耐火材料的發(fā)展趨勢(shì) 1.3 鎂質(zhì)含碳耐火材料基質(zhì)的研究進(jìn)展 1.4 鎂質(zhì)含碳耐火材料骨料的研究進(jìn)展 1.5 鎂碳磚回收再利用的研究進(jìn)展 1.6 數(shù)值模擬在耐火材料研究的應(yīng)用進(jìn)展 2. 基質(zhì)對(duì)鎂質(zhì)含碳耐火材料的性能研究 2.1 含SiC的鎂質(zhì)含碳耐火材料 2.1.1 碳源對(duì)MgO-SiC-C耐火材料的影響 2.1.2 成分配比對(duì)MgO-SiC-C耐火材料的影響 2.1.3 顆粒級(jí)配制度對(duì)MgO-SiC-C耐火材料的影響 2.1.4 MgO-SiC-C耐火材料的抗渣性研究 2.2 含Ti3AlC2的鎂質(zhì)含碳耐火材料 2.2.1 Ti3AlC2含量對(duì)MgO-C-Ti3AlC2耐火材料性能的影響 2.2.2 低碳MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的抗渣性研究 2.3 含BN的鎂質(zhì)含碳耐火材料 2.3.1 BN對(duì)鎂質(zhì)含碳耐火材料性能的影響 2.3.2 BNZrB2對(duì)鎂質(zhì)含碳耐火材料性能的影響 3. 骨料對(duì)鎂質(zhì)含碳耐火材料的性能研究 3.1 微納米孔MgO-Mg2SiO4復(fù)相耐火骨料 3.1.1 骨料的物相組成和微觀結(jié)構(gòu) 3.1.2 MgO-Mg2SiO4骨料的合成機(jī)制 3.1.3 骨料的物理性能 3.1.4 骨料的抗熱震性 3.2 含MgO-Mg2SiO4復(fù)相骨料的鎂質(zhì)含碳耐火材料 3.2.1 耐火材料的物相組成和微觀結(jié)構(gòu) 3.2.2 耐火材料的物理性能 3.2.3 耐火材料的抗熱震性 3.3 MgO-Mg2SiO4-SiC-C耐火材料的抗渣性研究 3.3.1 耐火材料渣侵前的性能和微觀結(jié)構(gòu) 3.3.2 耐火材料渣侵后的宏觀結(jié)構(gòu) 3.3.3 耐火材料渣侵后的微觀結(jié)構(gòu) 3.3.4 熔渣對(duì)耐火材料的滲透機(jī)制 4. 鎂碳磚回收料對(duì)鎂質(zhì)含碳耐火材料的性能研究 4.1 引入形式對(duì)鎂質(zhì)含碳耐火材料性能影響 4.1.1 耐火材料的物理性能 4.1.2 耐火材料的抗氧化性 4.1.3 耐火材料的抗渣性 4.2 加入量對(duì)鎂質(zhì)含碳耐火材料性能影響 4.2.1 耐火材料的物理性能 4.2.2 耐火材料的抗氧化性 4.2.3 耐火材料的抗渣性 5. 數(shù)值模擬在鎂質(zhì)含碳耐火材料的應(yīng)用研究 5.1 分子動(dòng)力學(xué)研究MgO(-Mg2SiO4)-SiC-C耐火材料的界面結(jié)合機(jī)制 5.1.1 分子動(dòng)力學(xué)模擬方案 5.1.2 MgO-SiC-C耐火材料的界面分子動(dòng)力學(xué)研究 5.1.3 MgO-Mg2SiO4-SiC-C耐火材料的界面分子動(dòng)力學(xué)研究 5.2 有限元研究MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的損毀機(jī)制 5.2.1 熱應(yīng)力對(duì)低碳鎂碳磚損毀影響的數(shù)值模擬 5.2.2 渣線(xiàn)磚溫度分布 5.2.3 渣線(xiàn)磚熱應(yīng)力分布 5.3 MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的熱化學(xué)模擬 5.3.1 堿性渣與低碳MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的反應(yīng)模擬 5.3.2 酸性渣與低碳MgO-C-Ti3AlC2耐火材料的反應(yīng)模擬 5.3.3 熱力學(xué)分析 參考文獻(xiàn)