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煤矸石在高温材料中的应用研究进展被引量：13: 2013年; 围绕煤矸石在高温材料领域的应用和研究现状,概述了煤矸石的分类、化学组成及主要矿物成分高岭石的结构特征。分析了煤矸石经过氧化和非氧化气氛下的高温煅烧过程和反应机理,可以充分利用煤矸石中Al2O3、SiO2、有机碳三种主要成分合成耐火材料和陶瓷。阐述了煤矸石通过碳热还原氮化反应合成Saloon材料及其Sialon复相材料的研究成果和进展,为煤矸石的综合利用、提高产品附加值和品位提供了一个重要途径和研究方向。; 段锋马爱琼肖国庆尹洪峰; 关键词：煤矸石高温材料 SIALON材料

几种典型煤气化炉渣的碳热还原氮化过程被引量：10: 2016年; 煤气化炉渣是煤炭气化过程产生的固体废弃物。选取5种煤气化炉渣作为研究对象,在分析其化学和显微结构后,将炉渣分别在1 350-1 500℃进行碳热还原氮化,并对氮化产物的物相组成和显微结构进行表征。结果表明：①5种无定性炉渣的化学结构均可描述为Si O4四面体与AlO4四面体相互连接的架状结构;②炉渣中的玻璃相呈规则球体状,无定性碳呈多孔海绵、长带或长片状;③ 5种炉渣经碳热还原氮化反应均可合成出Ca-α-Si Al ON粉体,且Ca-α-Si Al ON的形成过程一致;④炉渣氮化产物中杂质相的产生与炉渣的化学组成中Ca O,Si O2,Al2O3和C的相对含量密切相关;⑤在氮化过程中,炉渣中玻璃球体发生表面粗糙、多孔、空心等形态的变化,这些变化在一定程度上反映出炉渣的氮化进程。; 汤云袁蝴蝶尹洪峰帅航辛亚楼赖鹏辉; 关键词：碳热还原氮化化学组成 CA-Α-SIALON

Al_2O_3/SiO_2比和煅烧温度对煤系高岭土物理性能与显微结构的影响被引量：1: 2013年; 以内蒙产的煤系高岭土为原料,通过添加α-Al2O3和SiO2细粉,以羧甲基纤维素为结合剂,在1450℃、1500℃、1550℃、1600℃的煅烧温度下制备了不同Al2O3/SiO2(Al/Si)比的试样。对试样的体积密度、显气孔率、耐压强度、线变化率等物理性能进行了检测。采用SEM与EDS分析,研究了试样的显微结构。研究表明:随着煤系高岭土中Al2O3/SiO2比从0.856增加到4.5,试样的体积密度从2.55下降到2.14 g/cm3,气孔率从5%增加到30%,耐压强度从20 MPa增加到50 MPa,体积变化从-17%增加到7%。当Al2O3/SiO2比为2.6时,试样经过1500℃×3 h后,可以生成大量的柱状莫来石,具有良好的物理性能,可以作为一种有用的Al2O3-SiO2系低蠕变耐火材料。; 段锋马爱琼肖国庆; 关键词：煤系高岭土 AL2O3 煅烧温度物理性能显微结构

Texaco气化炉渣制备硅酸盐水泥的研究被引量：7: 2017年; 以Texaco气化炉渣、石灰石、粘土和铁粉为原料制备硅酸盐水泥熟料,分别采用X射线衍射仪、金相显微镜对该熟料的物相以及岩相结构进行分析,掺加适量石膏后,依据国标检测水泥的标准稠度用水量、安定性、凝结时间以及龄期强度,推断出制备水泥的标号。结果表明:(1)制备的水泥熟料主要矿相为硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁酸钙。(2)当粘土加入量为5%,烧成温度为1450℃时,烧制的水泥28 d抗折强度、抗压强度分别为8.0MPa、50.9 MPa,可推断其标号为42.5水泥。; 袁蝴蝶尹洪峰汤云辛亚楼赖鹏辉; 关键词：矿物相水泥熟料

煤气化炉渣的高温物相组成演变与黏温特性被引量：24: 2015年; 采用X射线衍射分析、等离子体原子发射光谱(ICP-AES)分析和炉渣灰熔融性分析等方法研究了五种气化炉渣的化学组成、相组成、高温相组成、熔融温度和高温黏度;并通过高温熔融淬冷及FactSage软件模拟探究不同温度下炉渣物相组成演变及高温黏度变化情况.结果表明,在高温情况下,由于化学组成不同五种气化炉渣形成的物相有所差异;且随着温度的升高,炉渣逐渐熔融为非晶相.通过软件模拟的数值结果与实验结果基本保持一致,即利用FactSage绘制的CaO-Al2O3-SiO2三元相图和黏温曲线可以很好地解释气化炉渣的高温相组成变化规律及黏温特性.; 帅航尹洪峰袁蝴蝶陈金学; 关键词：物相组成

利用煤气化炉渣制备中空陶粒的研究: 煤气化的副产品—煤气化炉渣是我国排放量比较大的固体废弃物之一，随着煤化工行业的迅速发展，煤气化炉渣的排放量也在逐年增加。煤气化炉渣的大量堆积不仅占用宝贵的土地资源，致使生态环境不断恶化;而且气化炉渣自身含有较高的SiO2...; 刘琪; 关键词：固体废弃物处理发泡机理

由煤矸石制备塞隆材料的反应条件研究被引量：4: 2013年; 以内蒙古煤矸石为主要原料,采用高温还原氮化方法合成塞隆材料,研究了碳含量、煅烧温度以及保温时间对煤矸石碳热还原氮化反应程度和反应产物的影响.通过试样烧失率的计算,以及采用XRD和SEM分析,研究煤矸石在碳热氮化反应过程中得到β′-SiAlON相、X相及O′-SiAlON相的反应条件.研究表明:反应过程中,随着还原剂碳的增加,试样的烧失率逐渐增大,而保温时间对烧失率和反应生成物的影响不大;在煤矸石碳热还原氮化反应中,反应生成物X相均较少,最高只有12.88%,反应条件应为反应温度高于1 420℃,含碳量大于10%;还原剂碳含量和温度对生成β′-SiAlON相、O′-SiAlON相有显著影响,还原剂碳的合适加入量为10%～16%;当反应温度高于1 420℃×6h时,有利于β′-SiAlON相、O′-SiAlON相的生成.在1 420℃、含碳量14%时,生成主晶相β′-SiAlON相占57.21%;在1 350℃,Z=0.4时,碳含量为16%时,生成O′-SiAlON相占23.80%.; 段锋刘民生马爱琼高云琴; 关键词：煤矸石

利用气化炉渣制备轻质隔热墙体材料的研究被引量：15: 2014年; 以气化炉渣为原料,采用挤出成型法,通过力学性能测试、物相组成和显微结构分析,研究了烧成温度和结合剂添加量等工艺条件对制备的轻质隔热墙体材料性能的影响。结果表明:烧成试样的矿物相为钙长石、石英、赤铁矿和莫来石;1000℃烧成时,添加20%(质量分数,下同)粘土可制备出体积密度为1.00 g/cm3、导热系数为0.19W/(m·k)和耐压强度为5.3 MPa的轻质烧结自保温墙体材料;添加30%粘土可制备出体积密度为1.20 g/cm3、导热系数为0.23 W/(m·k)和耐压强度达20.1 MPa的烧结自保温可承重墙体材料;添加40%粘土可制备出体积密度为1.18 g/cm3、导热系数为0.26 W/(m·k)和耐压强度达16.6 MPa的烧结自保温可承重墙体材料。; 冯银平尹洪峰袁蝴蝶张立崔鸿; 关键词：气化炉渣耐压强度导热系数

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国家自然科学基金(U1261118)