环保型糖类碳结合含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料的基础研究

基本信息
批准号:51472222
项目类别:面上项目
资助金额:86.00
负责人:黄朝晖
学科分类:
依托单位:中国地质大学(北京)
批准年份:2014
结题年份:2018
起止时间:2015-01-01 - 2018-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:吴小文,李小超,马斌,姬海鹏,王腾宇,吴泽霖,刘海涛,张明,刘书跃
关键词:
含碳耐火材料糖类碳结合剂环境友好高温强度性能优化
结项摘要

In order to solve the current problem of environment pollution and human health damage due to the phenolic resin and coal tar pitch binder used in carbon-containing refractory composites, this project is to develop a new environment friendly saccharides carbon binder using organic sugar (such as glucose, sucrose and starch) as raw materials, and prepare high-performance carbon-containing oxide - non-oxide refractory composites bonded with saccharides carbon binder and study the preparation technology of high-performance carbon-containing refractory composites. The main research contents include the effect of sugars (glucose, sucrose and starch) ratio, added water and curing parameters on the strength, discussing the carbonation process and carbonization mechanism of saccharides carbon binder, and research its oxidation kinetics. The effect of different saccharides carbon binders and process parameters on high-temperature strength contribution, the slag resistance behavior to steelmaking slag and blast furnace slag of carbon-containing refractory composites was studied, discussing the mechanism of high temperature strength gain and in-situ reinforcement. Finally, form a preparation technology of environment friendly high performance carbon-containing refractory composites with saccharides carbon-containing binder. This study lays an important theoretical foundation for the technical progress of environment friendly high-performance carbon-containing refractory composites, and is of great significance to the technologies processes of ferrous metallurgy and the development of environment friendly refractories.

本项目为解决目前含碳耐火材料用酚醛树脂类和焦油沥青等结合剂存在环境污染和损害人健康的突出问题,提出以有机糖类(葡萄糖、蔗糖和淀粉)为原料研究制备环保型糖类碳结合剂,并用该糖类碳结合剂作为含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料的结合剂研究获得新型高性能含碳复相耐火材料的制备技术。主要研究内容包括糖类(葡萄糖、蔗糖和淀粉)的配比、加水量、固化和碳化参数对强度的影响规律,探讨糖类碳结合剂的碳化过程及碳化机理,并对其进行氧化动力学研究。研究糖类碳结合剂的种类和工艺参数对含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料的高温强度的贡献行为、抗高炉渣和炼钢渣侵蚀行为的影响规律,探讨其高温强度获得机理以及原位强化机制,形成环保型糖类碳结合含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料的制备技术。本项目研究将为环保型高性能含碳复相耐火材料技术进步奠定重要的理论基础,对我国钢铁冶炼的技术进步和环保型耐火材料的发展具有重大意义。

项目摘要

本项目以有机糖类(葡萄糖、蔗糖和淀粉)为原料研究制备环保型糖类碳结合剂,并用该糖类碳结合剂作为含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料的结合剂研究获得新型高性能含碳复相耐火材料的制备技术。主要研究内容包括了糖类(葡萄糖、蔗糖和淀粉)的配比、加水量、固化和碳化参数对强度的影响规律,探讨了糖类碳结合剂的碳化过程及碳化机理,并研究了氧化动力学,结果表明,蔗糖作为结合剂其使用性能优于淀粉和葡萄糖。研究了糖类碳结合剂的种类和工艺参数对含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料的高温强度的贡献行为、抗高炉渣和炼钢渣侵蚀行为的影响规律,探讨了其高温强度获得机理以及原位强化机制,研究表明环保型糖类结合含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料具有良好的强度和抗侵蚀能力,通过实验数据反馈和技术优化形成了环保型糖类碳结合含碳氧化物-非氧化物复相耐火材料的制备技术。本项目解决了目前含碳耐火材料用酚醛树脂类和焦油沥青等结合剂存在环境污染和损害人健康的突出问题,为环保型高性能含碳复相耐火材料技术进步奠定了重要的理论基础,对我国钢铁冶炼的技术进步和环保型耐火材料的发展具有重大意义。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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