多羟基糖类结合剂对Al2O3-SiC-C质无水炮泥性能的影响

doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2024.04.007

耐火材料 ›› 2024, Vol. 58 ›› Issue (4): 314-318.DOI: 10.3969/j.issn.1001-1935.2024.04.007

多羟基糖类结合剂对Al₂O₃-SiC-C质无水炮泥性能的影响

李文凤¹⁾, 申天姿¹⁾, 郭会师²⁾, 曹金金¹⁾, 康晓旭³⁾, 石凯¹⁾, 康晓阳³⁾

1)河南工业大学材料科学与工程学院河南郑州 450001
2)郑州轻工业大学材料与化学工程学院河南郑州 450051
3)河南宏宇新材料科技有限公司河南郑州 451200

收稿日期:2023-11-28 出版日期:2024-08-15 发布日期:2024-08-21
作者简介:李文凤:女,1984年生,博士,副教授。E-mail:wenfeng1128@126.com
基金资助:
国家自然科学基金(51802290);河南省重点科技攻关(232102231046,232102231051);河南工业大学青年骨干教师培育计划(21421211)。

Influence of polyhydroxy saccharide binders on properties of Al₂O₃-SiC-C waterless taphole clay

Li Wenfeng, Shen Tianzi, Guo Huishi, Cao Jinjin, Kang Xiaoxu, Shi Kai, Kang Xiaoyang

First author's address: School of Material Science and Engineering,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,Henan,China

Received:2023-11-28 Online:2024-08-15 Published:2024-08-21

摘要/Abstract

摘要： 为减少炮泥的污染,开发环境友好型炮泥,采用棕刚玉、SiC、焦炭、绢云母、蓝晶石、黏土、Si₃N₄-Fe粉等为主要原料,NS-FH为复合烧结助剂,分别以环保无污染的多羟基糖类葡萄糖和蔗糖为结合剂,制备Al₂O₃-SiC-C质无水炮泥。研究了葡萄糖或蔗糖溶液的外加量(加入质量分数分别为0、8%、9%、10%、11%、12%、13%)对该炮泥性能的影响。结果表明:以多羟基糖类葡萄糖或蔗糖为结合剂,可制得综合性能较好的Al₂O₃-SiC-C质无水炮泥;外加12%(w)的蔗糖溶液时,无水炮泥的性能最佳,其马夏值为 1.14 MPa,1 350 ℃埋石墨烧后的线收缩率、体积密度和显气孔率分别为0.72%、2.41 g·cm^-3和24.4%,常温耐压强度和高温抗折强度(1 400 ℃埋碳并保温30 min)分别为40.1和12.1 MPa。

关键词: 多羟基糖类结合剂, Al₂O₃-SiC-C质无水炮泥, 马夏值, 力学性能, 显微结构

Abstract: To reduce the pollution of taphole clay and develop environment-friendly taphole clay,Al₂O₃-SiC-C waterless taphole clay was prepared using brown corundum,SiC,coke,sericite,kyanite,clay,and Si₃N₄-Fe powder as the main raw materials,NS-FH as the composite sintering aid,and environmentally friendly polyhydroxy saccharides glucose and sucrose as the binders.The effect of the extra addition of glucose or sucrose solution (0,8%,9%,10%,11%,12% and 13%,by mass) on the properties of Al₂O₃-SiC-C waterless taphole clay was studied.The results show that the Al₂O₃-SiC-C waterless taphole clay with good comprehensive properties can be prepared using polyhydroxy saccharides glucose or sucrose as the binder;when the addition of sucrose solution is 12%,the performance of the waterless taphole clay is the best,the Marshall value is 1.14 MPa,and the sample fired at 1 350 ℃ in an atmosphere with carbon embedded has the linear shrinkage rate of 0.72%,bulk density of 2.41 g·cm^-3,apparent porosity of 24.4%,cold compressive strength of 40.1 MPa and hot modulus of rupture (embedded in carbon at 1 400 ℃ for 30 min) of 12.1 MPa.

Key words: polyhydroxy saccharide binders, Al₂O₃-SiC-C waterless taphole clay, Marshall value, mechanical properties, microstructure

中图分类号:

TQ175

李文凤, 申天姿, 郭会师, 曹金金, 康晓旭, 石凯, 康晓阳. 多羟基糖类结合剂对Al₂O₃-SiC-C质无水炮泥性能的影响[J]. 耐火材料, 2024, 58(4): 314-318.

Li Wenfeng, Shen Tianzi, Guo Huishi, Cao Jinjin, Kang Xiaoxu, Shi Kai, Kang Xiaoyang. Influence of polyhydroxy saccharide binders on properties of Al₂O₃-SiC-C waterless taphole clay[J]. Refractories, 2024, 58(4): 314-318.

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多羟基糖类结合剂对Al₂O₃-SiC-C质无水炮泥性能的影响

Influence of polyhydroxy saccharide binders on properties of Al₂O₃-SiC-C waterless taphole clay

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