炮泥是保证高炉出铁口操作顺利进行的关键耐火材料，起到堵塞出铁口的作用，还可以延长出铁口深度，保护炉缸侧墙。随着社会的发展和进步，人们认识到传统煤焦油和煤沥青结合炮泥中强致癌物质苯并[a]芘(BaP)的巨大危害性。为了保护环境和人身健康，急需研发低BaP环保炮泥并进行产业化来满足现代钢铁工业的需要。因此，本文采用自制环保树脂、新型沥青作为炮泥的结合剂，从原料上严格控制BaP的含量，制备了环保型炮泥。并探究了树脂、沥青、二茂铁的加入量，钛铝酸钙和热处理温度对炮泥性能的影响，结果如下:
(1)当酚醛摩尔比为1∶0.85、草酸加入量为1wt％、反应时间为1.5h时，树脂的结合性能和使用性能最优。随着树脂加入量的增加，炮泥的马夏值、高温抗折强度、抗侵蚀性、体积密度和常温耐压强度逐渐降低，显气孔率逐渐增加。随着温度的增加，体积密度和耐压强度先降低后增加，显气孔率先增加再减小。
(2)随着沥青加入量的增加，炮泥的马夏值、体积密度逐渐降低，高温抗折强度、抗侵蚀性、常温耐压强度逐渐增加，抗氧化性先增加后降低，显气孔率先降低后增加。随着温度的增加，体积密度先降低后增加，显气孔率先增加后减小，耐压强度逐渐增加。在经过1100℃热处理后，由于结合剂的碳化，所有试样收缩;经过1400℃热处理后，由于莫来石的生成伴随着的体积膨胀抵消了收缩，导致部分试样产生一定膨胀。
(3)以适量的二茂铁作为消烟剂，可以有效地减少炮泥在加热过程中的烟气生成量，且不会对其理化性能产生不利影响。随着加入量的增加，消烟作用先增加后减小，抗氧化性逐渐降低，体积密度和耐压强度先降低后增加，显气孔率先增加后减小。体积密度和耐压强度随着温度的增加逐渐降低，显气孔率逐渐增加。
(4)固废原料钛铝酸钙的主要物相组成为CA6，Ca((Al0.84Ti0.16)2)6O19和CA2。炮泥中的棕刚玉被钛铝酸钙取代后，抗氧化性能有所降低，抗渣性能有所提高。
- 作 者：
- 王凌云
- 学科专业：
- 材料科学与工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 武汉科技大学
- 导师姓名：
- 梁永和
- 学位年度：
- 2017
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
