铝灰制备镁铝尖晶石及其在allt2gtolt3gtmgallt2gtolt4gt耐火材料中的应用

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1、上海交通大学硕士学位论文铝灰制备镁铝尖晶石及其在Al2O3-MgAl2O4耐火材料中的应用摘要铝灰是熔炼铝过程中产生的废弃物，通过XRD、X荧光射线、化学分析和测氮分析等检测方法，确定铝灰主要组成为(wt%)：Al26.5，AlN16.69，Al2O36.23，NaCl4.32，MgAl2O422.17，SiO25.16，CaO2.36，TiO25.75，Fe2O33.49。依据铝灰化学成分，确定以铝灰、高铝钒土和电熔镁砂为原料，铁屑为沉淀剂，焦炭粉为还原剂，采用高温电熔法合成富铝镁铝尖晶石，并对铝灰合成的镁铝尖晶石进行表征。结果表明：（1）铝灰加入量为20％、40％、60％生产的镁铝尖晶

2、石原材料的综合理化指标超过矾土基镁铝尖晶石的技术要求；（2）铝灰加入量为40%时合成的镁铝尖晶石综合性能最好，物相成分含量为(wt%)：Al2O382.48，SiO20.35，MgO14.10，CaO1.12，Fe2O30.25；显气孔率和体积密度分别为0.9%和33.48g/cm，耐火度大于1800℃；（3）铝灰加入量为40％、60％生产的镁铝尖晶石中含有六铝酸钙（CA6）相。为验证铝灰制备的镁铝尖晶石作为耐火材料原料的可行性，本文设计了熔炼铝炉用刚玉-镁铝尖晶石耐火材料，在检测铝灰制备的镁铝尖晶I上海交通大学硕士学位论文石性能的同时，开发一种新的熔炼铝炉用耐火材料。以白刚玉、铝灰基镁铝

3、尖晶石、氧化铝基镁铝尖晶石、电熔镁砂和α-Al2O3为原料制备刚玉-镁铝尖晶石耐火材料，并检测其物理性能和抗7075铝液和高纯铝液的侵蚀性能。通过实验得出以下结论：（1）铝灰基镁铝尖晶石制备的Al2O3–MgAl2O4耐火材料的各项物理性能及抗7075铝液和高纯铝侵蚀性能较好；（2）对炼铝炉用刚玉-镁铝尖晶石耐火材料，选择1650℃保温3小时烧结，α-Al2O3微粉和电熔镁砂粉加入量比例在2:1左右时，两者原位合成镁铝尖晶石，使得试样可形成致密高强度的结合；（3）侵蚀温度1127℃，镁铝尖晶石加入量大于20%时，7075铝液对刚玉-镁铝尖晶石耐火材料产生侵蚀界面只有小于1mm的薄侵蚀界面，

4、抗铝液侵蚀性能较好；（4）刚玉–镁铝尖晶石耐火材料对高纯铝污染很小；（5）当侵蚀温度超过1027℃后，高纯铝液对刚玉–镁铝尖晶石耐火材料侵蚀加剧。关键词铝灰，镁铝尖晶石，刚玉-镁铝尖晶石耐火材料，抗铝液侵蚀，六铝酸钙II上海交通大学硕士学位论文SYNTHESISMgAl2O4SPINELFROMALUMINUMDROSSANDTHEAPPLICATIONINAl2O3-MgAl2O4REFRACTORYABSTRACTThealuminumdrossgeneratedwhilemeltingaluminumhasmanyimpurities.Inthisarticlethecontento

5、faluminumdrosswastestedusingtheX-raydiffraction,X-rayFluorescenceAnalysis,ChemicalanalysisandNitrometer．Theresultshowedthepresenceofthefollowingcomponents(withtheindicatednumbersbeingwt%):Al26.5，AlN16.69，Al2O36.23，NaCl4.32，MgAl2O422.17，SiO25.16，CaO2.36，TiO25.75，Fe2O33.49．Accordingtothecontentsofal

6、uminumdrossandthehightemperaturesmeltingtheory,MgAl2O4waspreparedusingaluminumdross,bauxiteandmagnesiaasrawmaterial,carbonandironasaccessory.ThetwostepselectricmeltingmethodwasusedinsynthesizingtheMgAl2O4.TheIII上海交通大学硕士学位论文resultsindicatedthatMgAl2O4synthesizedbyaluminumdrossgainedbetterthepropert

7、iesthanbauxitebasedMgAl2O4.TheMgAl2O4hadthebestcomprehensivepropertieswhenthealuminumdrossadditionwas40%.TheXRDofMgAl2O4showtherewasCalciumhexaluminateformationwhentheadditionofaluminumdrosswas40%and60%.Inorderto