《孔状态对铝硅系耐火原料影响的研究科技攻关项目可行性研究报告》.docVIP

阳泉市科技攻关计划项目 可 行 性 报 告项目名称： 承担单位：2013年月 1. 项目提出背景、意义及必要性 Hasselman也认为，适量微裂纹的存在有助于改善材料的抗热震损伤性能，当气孔率波动于 10~20%范围内时，热震裂纹成核便会受到气孔的抑制。气孔可钝化裂纹、改变裂纹扩展的方向，还可减小热应力的集中，从而有利于改善材料的抗热震损伤性能。 四、项目计划目标及主要研究内容 1. 主要目标 本项目以合成铝硅系耐火原料为载体，通过对比、研究人工合成及天然铝硅系耐火原料孔状态的差异性，研究在使用中由于这种差异性所带来性能方面的影响，寻求铝硅系耐火原料所需合理的孔状态，进而探索在实际生产中人为干预控制孔状态的有效途径，最终获得人为干预控制孔状态获取理想铝硅系耐火原料。 2. 研究与开发内容 在已有的基础条件上，研究人工合成及天然铝硅系耐火原料孔状态的差异性、气孔赋存状态对耐火材料热导率、热膨胀系数、抗热震性能的影响并寻求铝硅系耐火原料所需合理的孔状态。 技术路线如下：不同矾土基耐火均质料产品种类分析→不同均质耐火原料气孔赋存状态分析→不同均质耐火原料在不定形耐火材料中应用→不定形耐火材料中气孔赋存状态研究→不定形耐火材料热导率、热膨胀、热震稳定性分析→气孔对不定形耐火材料性能的影响→寻求均质耐火原料中气孔最佳状态。 3. 项目的技术关键，包括技术难点、创新点 铝硅系耐火原料的显微结构通常由晶（体）相、非晶（体）相和气孔组成。三者的比例关系、数量、赋存状态决定材料的最终性能。长期以来，由于原料资源的优势，企业在对铝硅系耐火原料的研究方面还不够深入，绝大多数停留在宏观结构的研究上，而高校及科研院所由于缺少对现场一线的了解，也大多只关注晶相、非晶相，而忽视了对气孔的研究。 项目通过系统地对阳泉地区高铝矾土矿熟料及其人工合成原料中孔状态差异性的分析研究，获得适合铝硅系耐火原料使用要求的合理孔状态，并开展人为干预控制材料孔状态进而达到获得高性能铝硅系耐火原料的工作，在业内尚属首例，独具开创性。 五、 技术、经济效益分析（含市场风险分析、推广应用前景及产业化可行性） 由于耐火材料和制品往往要应用于不同的温度环境中，很多使用场合还对它们的热性能有着特定的要求，因此热学性能也是耐火材料重要的基本性质之一。 耐火材料的热学性质，包括热容、热膨胀、热传导、热稳定性等，不仅对耐火材料的制备有重要意义，还直接影响着它们在工程上的应用。在制造和使用过程中进行热处理时，热容和热导率决定了耐火材料基体中温度变化的速率。这些性能是确定抗热应力的基础，同时也决定操作温度和温度梯度。 随着高温技术的发展，对耐火材料的性能提出了更高的要求。由于不定形耐火材料具有省时、省力和节能等一系列优点，因而被广泛地应用于热工以及冶金等领域。而且，因其在生产、劳动生产率、节能、施工效率、适用性、使用安全性、材料消耗等方面有胜过定形耐火制品的优势，在世界各国都得到迅猛的发展。其在整个耐火材料中所占的比例，已成为衡量耐火材料行业技术发展水平的重要标志。 在不定形耐火材料中，所占份额最大，技术含量最高的应属浇注料，特别是高性能致密耐火浇注料。随着耐火材料行业的进步，浇注料经历了由普通浇注料到低水泥浇注料到超低水泥浇注料以及到无水泥浇注料的发展，相应结合剂由采用水玻璃、矾土水泥、磷酸盐类等发展到采用少量纯铝酸盐水泥与活性微粉和添加剂结合起来使用，大大改进和提高了浇注料的性能，使得浇注料的应用范围越来越广。而且，通过优化颗粒级配，以微米和亚微米级粉体部分取代水泥，以及采用合适的分散剂调整浇注料的流变学特征等一系列技术措施，使浇注料施工所需的加水量大幅度下降，浇注料的致密程度大幅度提高，从而使材料的强度、耐磨性、抗渣渗透性及抗渣侵蚀性等力学性能得到明显改善。 因此，研究基质显微结构对刚玉质浇注料热学性能的影响，对浇注料的优化设计、提高浇注料的使用性能、延长其使用寿命具有指导意义。 六、 计划实施年限、经费预算及来源渠道 1、年度计划 时间区间 实施内容和目标 2013.01—---2013.03 研究人工合成及天然铝硅系耐火原料孔状态的差异性 2013.04-------2013.07 研究气孔赋存状态对耐火材料热导率的影响 2013.08-------2013.11 研究气孔对耐火材料热膨胀系数的影响 2013.12------2014.02 研究气孔对耐火材料抗热震性能的影响 2014.03------2014.05 寻求铝硅系耐火原料所需合理的孔状态 2、经费预算经费支出预算 科 目 预算数 支出预算合计 600 一、人员费 28 其中：项目负责人 16主要研究人员 12 二、设备费 3201．购置费 2002．试制费 120 三、