[00661074]MgO-NiO-TiO₂熟料开发关键技术及应用

主要技术内容：为了改善镁质材料的抗渣渗透性和抗水化性及抗热震稳定性，运用复相材料改性原理，在氧化镁材料中复合引入氧化镍和氧化钛，进行如下研究工作：通过共沉淀法制备MgO-NiO-TiO₂复合粉体；借助晶体缺陷和固相反应相关理论，进行MgO-NiO-TiO₂新材料的设计制备和性能研究；应用材料测试的综合分析手段，揭示了配料组成与材料性能、显微结构的影响规律；将MgO-NiO-TiO₂熟料成功应用于镁质浇注料中，显著提高镁质材料的使用性能。 主要技术创新： 1、成功研发了绿色环保、无污染的氧化镁-氧化镍-二氧化钛复合材料； 2、研究发现了由于TiO₂和MgO间的固溶和尖晶石反应，使得方镁石晶粒逐渐长大，反应生成的Mg₂TiO₂分布在方镁石晶粒周围，降低试样的显气孔率，提高熟料的抗水化性能的影响规律。 3、研究发现了在镁质材料中引入尖晶石，由于镁铝尖晶石生成时体积膨胀，使得材料结构致密化；同时能有效吸收渣中的CaO及FeOx等成分，从而提高了浇注料的抗渣性能，确定最佳加入量为9%。 技术指标：制备出致密MgO-NiO-TiO₂熟料，其中NiO+TiO₂>10%；体积密度>3.40g/cm³，显气孔率<5%；颗粒0.2MPa高压釜120℃×2h水化增重率<5%；开发出含MgO-NiO-TiO₂熟料的镁质材料，和原镁质材料相比，抗渣渗透能力提高50%，使用寿命提高30%。 推广应用情况：该项技术已成功应用于公司镁质预制块、铝复合镁质钢包座砖及复合镁质镁碳砖中，实现了年产含MgO-NiO-TiO₂熟料的产品1.5万吨以上规模；研制的含该熟料的镁质预制件在批量生产过程中的废品率由原来的2.5%降低到0.8%；近3年新增产值18550.9万元，新增利润3710.2万元。从2015年7月开始在在东海特钢使用，中间包使用寿命由原来26小时延长到40小时，原来镁质材料相比，抗渣渗透能力提高了50%以上。之后又推广到河北津西、唐山瑞丰等多家钢厂应用，中间包平均使用寿命比原来延长了35%以上。近三年仅东海特钢、河北津西及唐山瑞丰三家钢铁企业实现经济效益1980万元。该项目获得1项授权发明专利；培养研究生1名，技术人员7名，发表论文2篇，制定企业标准1项。 推动科技进步的作用：该项目的成功开发和推广应用，有效解决镁质预制件在使用过程中的水化开裂问题，提高材料抗渣渗透性能，延长了镁质预制件的使用寿命，拓宽了镁质预制件材料的应用领域，增强了产品的核心竞争力，并有望在钢铁、建材等领域取代镁铬材料，实现无铬化，达到绿色环保节能的目的；同时为新材料的制备提供新思路，推动耐火材料行业技术进步。