用后镁碳砖的再生研究

以用后的废镁碳砖为原料,经过拣选、除渣、破碎、除铁、均化和水化等处理后,制成再生镁碳砖。以97%的用后镁碳砖料再生的镁碳砖的各项性能接近或达到新镁碳砖的水平;以80%的用后镁碳砖料再生的镁碳砖用在300t钢包渣线上,在有20炉次LF处理的情况下,其使用寿命达到82炉次,渣线侵蚀速度为每炉1.28mm。使用结果证明,这种再生镁碳砖达到了同期使用的由电熔镁砂和石墨为原料而生产的新镁碳砖的水平。

超轻质镁质中间包涂料的研制与使用

研究了涂料密度、纤维种类、结合剂及增塑剂等因素对涂料导热性能和施工性能的影响。结果表明 :1)向涂料里添加耐火纤维 ,适当减少磷酸盐结合剂加入量及降低涂料的体积密度 ,能显著降低涂料的热导率 ;2 )选用合适的复合增塑剂和结合剂 ,能显著改善涂料的施工性能 ,做到既可以手工涂抹也可以机器喷涂 ,既可以低温施工 ,也可以高温施工 ;3)研制的超轻质涂料的热导率≤ 0 .3W·(m·K) - 1,体积密度≤ 1.14g·cm- 3 ,使用寿命达到 10h以上 ,对中间包保温和稳定连铸起到良好的作用。

水泥含量对高纯铝尖晶石自流浇注料性能的影响

以致密刚玉和尖晶石为主要原料,铝镁尖晶石的含量为19％,在颗粒组成(5～0mm)不变的情况下,研究了水泥含量分别为3％、8％和13％对高纯铝尖晶石自流浇注料性能的影响。结果显示:1)随着水泥含量的增加,浇注料的加水量、干燥后致密度和强度均增加,但烧后致密度和强度都下降;2)水泥含量的变化对自流浇注料热态强度的影响不明显;3)随着水泥含量的增加,自流料烧后线变化增加,但水泥含量达到8％以后变化不明显;4)对于LF精炼炉渣,不管水泥的含量多少,自流料都不被渗透,但随水泥含量增加,自流料的抗熔蚀性变差;5)对于转炉钢包渣,随着水泥含量的增加,自流料的抗渗透性增强,抗熔蚀性变差,而渗透与熔蚀量之和减少;6)对于转炉末期渣,随着水泥含量增加,浇注料的抗渗透性增强,抗熔蚀性变差;7)应用相图分析了铝尖晶石浇注料的侵蚀机理,认为渣中Fe_2O_3或低熔点相CF的增加是渣渗透的主要原因。

Al 和Si 添加物使含碳材料增强机理的研究

本文通过试验研究证明:在加入 Si 的含碳制品里,高温下 Si 与 C 反应生成0.1～0.3μm 的粒状β-SiC,相应提高了制品强度。该强化机理属于粒子增强。而向含碳制品里加入的金属 Al,在高温下生成 Al_4C_3和AlN 晶须。这类制品强度的增加实属纤维增强。

含炭耐火材料中Si与SiC抑制碳氧化的机理

本文报导了含炭耐火材料氧化过程中Ｓｉ、ＳｉＣ所发生的氧化还原反应。脱碳层中Ｓｉ和ＳｉＣ所发生的氧化还原反应对含炭耐火材料的抗氧化性起着重要作用。文中解释了在反应ＳｉＣ＋２ＣＯ→ＳｉＯ２十３Ｃ不能进行热力学温度内，ＳｉＣ仍能对含炭耐火材料中碳的氧化有抑制作用的原因．从而进一步阐明了Ｓｉ和ＳｉＣ通过ＳｉＣ气相扩散到脱碳层，再氧化生成ＳｉＯ２，沉积在气孔壁上，堵塞气孔的抗氧化机理．

Al_2O_3-SiC-C质热态湿式喷射浇注料的研究

以氧化铝微粉(为5.3μm和1.4μm两种粒度)、硅灰、碳化硅、沥青、硅粉、铝酸钙水泥和致密刚玉颗粒为原料,研究了防爆纤维和沥青加入量以及微粉、铝酸钙水泥和镁盐促凝剂加入量对热态施工的Al_2O_3-SiC-C质湿式喷射浇注料抗爆裂性能的影响;同时在致密刚玉骨料和碳化硅含量不变的情况下,分别改变沥青、水泥、硅粉的含量和两种粒度氧化铝微粉的质量比,研究了它们对浇注料粘结强度的影响。结果表明:当两种粒度氧化铝微粉的质量比为1:1时,对湿式喷射浇注料的减水、抗爆裂和抗剥落的作用效果较好;沥青和水泥对湿式喷射浇注料在喷补面的附着结合起到重要作用,当铝酸钙水泥含量为2.5%、沥青为2%时,粘结性能较好。研制的热态施工湿式喷射浇注料在4350m3高炉主沟上的使用结果证明:热态喷射施工没有出现明显的爆裂现象,喷射浇注料层在整个使用过程中都与原始层粘附牢固,喷射一次通铁量达到了3.06万t。

导电耐火材料及其常温电阻率测试仪的研制

简要介绍了直流电弧炉用导电耐火材料的理化性能及导电机理 ,根据其导电特性研制了导电耐火材料用常温电阻率测试仪 。

连铸用耐火材料及其发展

1连铸技术的发展 在我国连铸水平越来越高,对钢质量的要求也越来越高,因此生产洁净钢和特殊钢的比例也越来越大.以薄板坯和薄带为代表的近终形连铸也发展起来了,我国已有兰钢、邯钢、珠钢等钢厂开始了薄板坯连铸.以保证钢水在中间罐内不被污染和进一步提高钢水洁净度为目的的中间罐冶金工艺技术在发展.

再生镁碳砖的性能、使用和质量控制

对再生镁碳砖和宝钢钢包渣线用新镁碳砖的性能指标、断面结构和使用效果进行了对比和分析,对提高再生镁碳砖质量和质量稳定性的措施进行了概括。结果表明:1)通过对拆炉、分拣、除杂、除渣、堆放和均化等每一环节的科学、细致、严格的管理,可以生产出优质的再生镁碳质原料;2)使用优质再生料,采用合理的生产工艺,可以生产出性能指标和使用效果达到甚至超过新镁碳砖的再生镁碳砖;3)再生镁碳砖使用效果好的原因是其致密度高,抗氧化性好,组织结构合理。

用后耐火材料的再生利用

综述了国内外对用后耐火材料再利用的情况及其发展趋势。同时介绍了宝钢的有关情况 ,特别是报导了对用后耐火材料的再利用研究成果。再生产品的性能可以接近或达到新产品的水平 ,有些甚至能达到优质耐火材料的水平。

DC电炉底电极用耐火材料特性的研究

对直流电弧炉底阳极用导电耐火材料时的散热状况进行了分析。揭示出底表面温度随电流密度、材料热导率、电阻率及炼钢温度增加而增加，随传热系数和底厚度增加而降低的关系。当电流密度达到一定值以上时，底阳极某处就会出现高于熔池钢液温度。在温度最高点，MgO－C材料内部发生MgO＋C→Mg↑＋CO↑的氧化还原反应，加速了底电极的损耗，甚至导致停炉。解决这一问题的方法是调节MgO－C材料的电阻率、热导率及电流密度。这对降低电耗、底电极材料的侵蚀和提高底电极的安全性、使用寿命有重要意义。

直流电弧炉用导电耐火材料

本文报道了MgO C、MgO CaO C、MgO CaO Fe系材料的超高温稳定性。试验和分析结果表明上述系列材料超高温稳定性由好到坏的次序为 :MgO CaO Fe、MgO CaO C、无金属添加物的MgO C材料和含金属添加物的MgO C材料。研制的导电MgO C质捣打料在钢针型直流电弧炉上应用 ,热补料在钢针型、钢片型直流电弧炉底电极进行冷、热修补 ,使用效果良好。

150t LF-VD炉渣线用优质镁碳砖的研制

针对宝钢 15 0tLF -VD炉的操作条件 ,对渣线用镁碳砖进行了研究。结果表明 :1)砖的体积密度和 175 0℃ ,3h埋炭处理后的强度随镁砂细粉含量的增加而降低 ;2 )在 1～ 5mm的临界尺寸范围内 ,4mm的临界粒度最有利于提高镁碳砖的抗侵蚀性 ;3)硅粉和CaZrO3的加入都不利于镁碳砖的抗侵蚀性 ,且随着CaZrO3含量增加 ,抗侵蚀性变差 ;4 )添加特殊抗氧化剂的镁碳砖的抗氧化性和抗侵蚀性显著提高。研制的成本较低、性能非常优良的镁碳砖应用于宝钢 15 0tLF -VD炉渣线 ,与以前镁碳砖相比 ,抗侵蚀性提高 2 0 %以上 ,使用寿命达 4 6炉次 ,显著优于进口产品。

添加物对MgO-ZrO_2-C材料性能的影响

研究了Al和Si添加物对镁锆炭砖碳化烧成后膨胀性能的影响及机理。结果表明 :Al和Si在高温下氧化成Al2 O3和SiO2 ,继而与CaZrO3或用于稳定氧化锆的稳定剂反应 ,生成铝酸钙、MA、C2 S和M2 S,另外 ,C2 S和ZrO2 还发生了晶型转变。这一系列反应使试样产生很大的体积膨胀 ,从而破坏了制品结构。因此 ,与镁炭砖不同 ,Al和Si不但不能增强镁锆炭砖 ,而且使其结构破坏和耐侵蚀性降低。

降低钢包散热损失的研究

为了钢包保温,经过对钢包散热计算及对保温材料的研究发现,钢包衬应该采用四层材料砌筑,即在钢壳内表面涂层节能涂料,向内是10 mm的纳米绝热板,再向内是75 mm的高强纳微米隔热浇注料,再向内是工作层。渣线工作层采用低热导率的镁碳砖,熔池工作层采用刚玉-尖晶石质不烧砖。这种砌筑方式应用到120 t精炼钢包上,使得渣线处钢包壳温度约225℃,熔池钢包壳温度约200℃,包底壳温度约170℃。

石墨含量对MgO－C材料导电率的影响

通过分析研究直流电炉炉底用ＭｇＯ－Ｃ材料的导电率后发现：１）石墨含量小于５％的ＭｇＯ－Ｃ村料在常温下是不导电的；２）ＭｇＯ－Ｃ材料的导电率随着石墨含量的增加而增加；３）ＭｇＯ－Ｃ材料导电率的方向性很强；４）ＭｇＯ－Ｃ材料中所加入的炭的结构和结合剂的性质也影响了ＭｇＯ－Ｃ材料的导电率。

再生镁碳砖和铝镁碳砖在精炼钢包上的应用

介绍了采用64%～88%质量分数的用后钢包再生料制造的再生镁碳砖和再生铝镁碳砖的性能以及在精炼钢包上的应用情况。使用结果表明,根据使用条件和再生料的特点,把镁碳砖的制造技术和使用条件结合起来设计制造的再生镁碳砖,其使用效果显著好于原镁碳砖:在300 t精炼钢包渣线上的使用寿命提高15%,在50 t LF-VD炉渣线上的使用寿命提高50%以上。

CaO在酚醛树脂中的水化及MgO－CaO－C砖结合剂的研究

研究了ＭｇＯ－ＣａＯ砂在１００℃以上的水化特征．特别是ＣａＯ在苯酚和酚醛树脂中的水化特征，找到了酚醛树脂结合剂使ＭｇＯ－ＣａＯ系耐火材料水化的原因。采用高温、真空脱水、脱酚和隐蔽酚羟基而研制的改性酚醛树脂和无酚羟基呋喃树脂，作为ＭｇＯ－ＣａＯ系耐火材料结合剂是合适的。

关于用后镁碳砖多次再生利用的探讨

分析探讨了用后镁碳砖多次再生对其使用性能的影响,并探讨了多次再生而又保证产品质量的方法,提出只要制造技术和使用技术相结合,就可以对用后镁碳砖进行多次再生,这对于循环经济和资源永续利用产生重要的影响。实际试验结果也证明,二次再生的镁碳砖具有良好的理化性能。

降低精炼钢包耐火材料单耗的实践

针对某钢厂60 t LF钢包的操作条件和使用情况,采取以下措施进行改进:渣线采用再生镁碳料质量分数为66%的再生镁碳砖,熔池采用再生镁碳料质量分数为88%的再生镁碳砖;控制电炉末期下渣量和渣中的FeO含量;采用镁钙碳质改质剂;改善维护制度,用二级高铝砖对熔池进行贴补。改进后的60 t LF钢包的使用寿命由原来的40～50次提高到88次,吨钢耐火材料单耗由9.3 kg下降到5.6 kg。