锆刚玉加入对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

在刚玉-尖晶石浇注料的配比组成中分别加入ZrO2质量分数为28.46%和38.47%的两种电熔锆刚玉颗粒,研究了电熔锆刚玉颗粒的粒度(5～3、3～1和1～0.5 mm)、加入量(质量分数分别为3%、5%和8%)对刚玉-尖晶石浇注料的加热永久线变化率、烧后常温抗折强度、高温抗折强度及热震后弹性模量的影响,并观察了试样的显微结构。结果表明:1)试样的加热永久线变化率随锆刚玉粒度的增大而增大,随锆刚玉加入量的增多而增大,引入锆刚玉Z40的试样的加热永久线变化率基本上比引入锆刚玉Z25的大;2)烧后试样的常温抗折强度、高温抗折强度和弹性模量均以空白试样的为最大,均随锆刚玉粒度的减小而增大,随锆刚玉加入量的增多而减小;3)在刚玉尖晶石浇注料中适当加入锆刚玉而产生微裂纹,尽管降低了材料的强度和弹性模量,但对提高抗热震性有一定的积极作用。

中间包气幕挡墙技术的工业化应用

为适应中间包纯净钢冶炼的需求,进一步提高铸坯质量,以板状刚玉和烧结莫来石为主要原料,氧化铝微粉、二氧化硅微粉为结合剂,经振动浇注成型和1 500℃3 h热处理后制得显气孔率>30%,透气度>25μm2,孔径微小且分布均匀的高强气幕挡墙砖;同时根据某厂连铸中间包的操作工艺参数,进行了气幕挡墙中间包仿真优化,并付诸工业实践。数值仿真表明,中间包采用气幕挡墙技术优化后,尤其是将气幕挡墙砖安装在距钢液入口中心2 400 mm的位置时,可最有效地改善钢液的流动状态,提高夹杂物去除率;实践证明,中间包使用优化气幕挡墙技术后,铸坯的总氧均值下降了37%,中间包的钢液洁净化功能得到了有效提高。

钢包渣线用超低碳MgO-MA-C砖的研制与应用

以高纯电熔镁砂、镁铝尖晶石微粉和纳米炭素为主要原料,分别加入总量为4%(质量分数)的硅粉、铝粉和硅粉-铝粉复合粉为防氧化剂,加入清洁的自来水混练均匀后,在500 t摩擦压砖机上成型为碳质量分数小于1%的超低碳MgO-MA-C标型砖试样。在对比各试样(包括普通MgO-C砖试样)的抗氧化性能、高温抗折强度、体积稳定性和抗渣性的基础上,对配方和生产工艺进行了优化,研制出了性能较好的超低碳(碳质量分数小于1%)MgO-MA-C砖。所研制砖在武钢200 t转炉钢包渣线区使用,平均使用次数达75次。

SiO_2微粉加入量对铝镁质湿法喷补料性能的影响

为改善铝镁质喷补料的施工流动性,以72%(w)的板状刚玉,6%(w)的电熔镁砂,以及总量为22%(w)的氧化铝微粉、板状刚玉微粉和纯铝酸钙水泥制备了铝镁质湿法喷补料,并研究了SiO_2微粉加入量(外加质量分数分别为0、0.2%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%和2.5%)对其性能的影响。结果表明:1)当SiO_2微粉加入量为1%~2%(w)时,喷补料具有较好的流动性和泵送性能;2)添加2.5%(w)SiO_2微粉的试样经1 600℃热处理后生成少量霞石,将会降低材料的高温性能;3)110℃烘干后试样的强度随SiO_2微粉加入量的增加而升高,1 600℃处理后的试样强度随SiO_2微粉的增加而显著增大;4)当SiO_2微粉加入量为1.5%(w)时,试样1 600℃烧后的线膨胀率最小;5)试样的高温抗折强度随着SiO_2微粉加入量的增加逐渐下降,少量SiO_2微粉的加入对抗渣渗透有利。综合考虑,铝镁质湿法喷补料中SiO_2微粉加入1.5%(w)最佳。

钢包用铝镁喷补料的性能优化与应用

为了优化钢包用铝镁喷补料的使用效果，以板状刚玉、电熔镁砂、板状刚玉微粉、纯铝酸钙水泥、SiO2微粉为主要原料剂备了铝镁喷补料，研究了硅微粉外加量（质量分数分别为0．25％、0．5％、1．0％、1．5％、2．0％、2．5％）、减水荆种类（聚磷酸盐A、B，FDN-3000及其两两复合）、速凝剂饱和氢氧化物溶液的外加量（质量分数分别为0．3％、0．4％、0．5％、0．6％、0．7％）、烧结剂硼酸的外加量（质量分数分别为0、0．2％、0．5％）对铝镁喷补料性能的影响。结果表明：铝镁喷补料的最佳配比（W）为：5～3mm颗粒料13％，3～1mm颗粒料23％，≤1mm颗粒料30％，≤0．088mm（180目）细粉12％，板状刚玉微粉＋纯铝酸钙水泥22％，外加1．5％的硅微粉，0．2％的复合聚磷酸盐A＋B为减水剂，0．5％的饱和氢氧化物溶液为速凝剂、0．5％的硼酸为烧结剂。该喷补料在施工过程中具有较好的泵送性能和粘附性能，喷补厚度30～40mm，经正常养护、烘烤后，能在使用过程中与钢包顸制砖很好的烧结在一起，残留明显，完全满足钢厂现场要求。

蜡石粒度组成对铁水包用ASC材料性能的影响

在铁水包用常规Al2O3-SiC-C砖的配料组成中引入不同粒度组成的蜡石,研究了蜡石粒度组成对Al2O3-SiC-C材料加热永久线变化率、显气孔率、体积密度、耐压强度、抗氧化性和抗渣性的影响。结果表明:随着处理温度的升高,各试样的显气孔率先增大后减小,体积密度减小;随着所添加蜡石粒度的减小,试样在1 000和1 400℃埋炭热处理后的永久线变化率减小,常温耐压强度增大,1 400℃时的抗氧化性增强,但1 500℃时的抗侵蚀性降低。

RH炉用镁尖晶石砖和镁铬砖的使用性能比较

对RH炉用镁尖晶石砖和镁铬砖的显气孔率、强度、线变化率、抗热震性能和抗渣性能进行了比较。结果表明:镁尖晶石砖经不同温度处理后的显气孔率小于镁铬砖的,强度大于镁铬砖的;经1 600℃处理后的永久线膨胀率和室温至1 500℃的热态线膨胀率大于镁铬砖的;抗热震性能和抗渣渗透性能优于镁铬砖的,抗渣侵蚀性能与镁铬砖的相当。认为镁尖晶石砖具备替代镁铬砖成为RH炉用新一代环保炉衬材料的可能。

镁硅质防粘渣涂料的防粘渣试验及其应用

为了验证以菱镁矿、石英、黏土、氧化铬微粉及磷酸盐为原料制成的镁硅质防粘渣涂料的防粘渣性能,采用静态坩埚法(1 600℃3 h,空气气氛)对比研究了转炉钢包渣线用普通镁碳砖和VOD钢包渣线用低碳镁碳砖在涂覆该涂料前后的防粘渣性能,分析了试验后涂料的显微结构,探讨了涂料的防粘渣机制,并在宝钢进行了实际使用试验。结果表明:防粘渣涂料在熔渣与镁碳砖之间形成了明显的隔离层,起到了较好的防粘渣作用。这是由于,防粘渣涂料在1 600℃的平衡物相为MgO、M2S及MA与MK的固溶体,无液相出现,隔离了镁碳砖与熔渣的接触,不易被钢渣溶解,也不与镁碳砖发生烧结反应,还在一定程度上保护炭素不被氧化,加之其较大的体积收缩和排气反应,使其容易与粘附在其表面的熔渣一起脱落,从而起到防粘渣的作用。实际使用表明,该涂料大大减轻了钢包的粘渣程度,并延长了渣线和包口镁碳砖的使用寿命,得到了钢厂的认可。

钢包座砖和中间包水口周围填充用刚玉质捣打料的研制

根据钢厂现场需求,以棕刚玉、白刚玉、氧化铝微粉、二氧化硅微粉为主要原料,采用合理的颗粒配比,添加适当种类和数量的结合剂、增塑剂、膨胀剂、助烧剂和缓凝剂,研制出了存放时间长,与包底工作层浇注料结合良好,抗渣性能优异的刚玉质捣打料。研制的捣打料在钢厂中成功应用,满足了现场的使用需要。