微孔白云石加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响

以白云石为原料,采用二步煅烧法制备的致密镁钙砂是镁钙质中间包干式料常用的耐火原料。然而二步煅烧法工艺复杂,资源耗费大,且致密镁钙砂不利于中间包干式料隔热性能的提升。以一步煅烧法(1400℃保温3 h)制备的微孔白云石和电熔镁砂为主要原料,分别于1100、1550℃热处理后制备了镁钙质干式料试样,研究了微孔白云石加入量(质量分数分别为0、15%、30%、45%和60%)对试样性能的影响。结果表明:随着微孔白云石加入量的增加,1100℃热处理后试样的线收缩率和体积密度呈减小趋势,常温耐压强度先增大后减小;1550℃热处理后试样的线收缩率先减小后显著增大,显气孔率增加,热导率大幅降低,但常温耐压强度和抗渣性能降低。当微孔白云石加入量为60%(w)时,1550℃热处理后试样在800℃下的热导率为2.410 W·m^(-1)·K^(-1),与传统镁质干式料相比下降了51.9%,同时常温耐压强度为26.0 MPa,在力学性能略微降低的情况下表现出优异的隔热性能。

CaO添加量对中频炉用铝镁质干式捣打料性能的影响

为提高中频感应炉的使用寿命,以电熔刚玉、电熔镁砂为主要原料,CaO为烧结添加剂,采用捣打成型的方式制备了铝镁质干式捣打料。研究CaO添加量(加入质量分数分别为0、0.5%、1%、1.5%、2%)对铝镁质干式捣打料经1600℃热处理3 h后的物相组成、烧结性能及显微结构的影响。结果表明:适量的CaO能促进铝镁质干式捣打料的烧结,常温耐压强度得到了明显的改善,其原因在于CaO与Al_(2)O_(3)反应生成六铝酸钙(CA_(6)),CA_(6)穿插于刚玉相与尖晶石相之间,提高了捣打料的强度;当CaO添加量为1%(w)时,经1600℃热处理后的捣打料综合性能最好,其线膨胀率为1.38%,体积密度为2.86 g·cm^(-3),显气孔率为21.3%,常温耐压强度为15.2 MPa。

中间包干式料用多羟基糖复合结合剂的研究

首先,将烧结镁砂细粉(≤0.088 mm)分别与多羟基糖、不同配比的多羟基糖-含水硅酸钠混合物、多羟基糖-柠檬酸混合物、松香、酚醛树脂等按一定比例混练均匀,捣打成型为30 mm×30 mm的试样,在220℃热处理2 h后,测定其常温耐压强度,以此评价结合剂的低温结合性能。结果发现,多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂具有较好的低温结合性能。然后,以烧结镁砂和石灰石为主要原料,分别采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂和酚醛树脂(4%)-硅微粉(1%)-六偏磷酸钠(1%)复合结合剂制备镁钙质和镁质干式料试样,分别在220℃2 h、1 100℃3 h和1 550℃3 h等条件下热处理后,测量试样的烧后线变化率、常温抗折强度和常温耐压强度。结果表明:采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)作结合剂的镁钙质和镁质干式料具有较好的物理性能。

中间包用环保型镁质干式料的研究

为了解决目前广泛使用的酚醛树脂结合的镁质干式料危害环境和工人健康的问题,首先通过对比单独使用酚醛树脂、葡萄糖、水玻璃、柠檬酸为结合剂的干式料的脱模强度,初步确定以葡萄糖代替酚醛树脂作为环保型干式料的结合剂;然后与酚醛树脂结合的干式料对比,研究了以不同比例的葡萄糖和水玻璃为复合结合剂的干式料低温、中温、高温处理后的性能指标。结果表明:用5%(w)葡萄糖+1%(w)水玻璃复合结合剂代替酚醛树脂制备干式料,低温和高温处理后干式料的性能与酚醛树脂结合的基本相同,中温性能优于酚醛树脂结合的,复合结合剂试样产生的烟气明显少于酚醛树脂结合的,可以达到环保的目的,是一套可行方案。

镁橄榄石对中间包镁质干式料性能的影响

在中间包镁质干式料中分别引入不同质量分数(分别为0、25%、30%、35%、40%和45%)的轻烧镁橄榄石或生镁橄榄石,成型后分别在220和1 500℃热处理,然后检测试样的体积密度、加热永久线变化、耐压强度、抗折强度和抗渣性能。结果表明:随着生镁橄榄石或轻烧镁橄榄石加入量的增加,试样的体积密度和强度均有一定程度的下降,烧后收缩率逐渐减小,最后表现为膨胀,但抗渣性差别不大;加入生镁橄榄石与加入轻烧镁橄榄石对试样性能影响的差别较小。

用后镁钙砖制备镁钙质干式料

对AOD炉用后镁钙砖进行了分析发现,镁钙砖变质层的结构比原砖层更致密,而且用其原砖层和变质层再生的镁钙砂颗粒短时间放置后水化程度轻微。因此,以5～0.09 mm的原砖层再生镁钙砂和5～1 mm的变质层镁钙砂为骨料,≤0.074 mm的中档镁砂为细粉制备了镁钙质干式料,并测试了干式料经1 550℃3 h处理后的体积密度、抗折强度、耐压强度和加热永久线变化。结果表明:以用后镁钙砖原砖层和变质层部分为主要原料再生制备的镁钙质中间包干式料,其性能可满足中间包干式料的要求。

中间包镁质干式料用结合剂的研究

首先将电熔镁砂(≤0.088 mm)分别与低温结合剂(分别为沥青、蔗糖、石蜡、松香、酚醛树脂)和中温结合剂(分别为三聚磷酸钠、九水硅酸钠、六水氯化镁、硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃)按95∶5的质量比混练均匀,以120 MPa的压力干压成型为36 mm×36 mm的试样,分别在300℃2 h、1 000℃3 h、1 450℃3 h、1 500℃3 h和1 600℃3 h条件下热处理后测量其显气孔率、体积密度和耐压强度,以评价这些结合剂的结合性能和促烧结性能,并评价了其环保性;然后,在上述试验的基础上分别采用沥青-硼酸盐玻璃、松香-硼酸盐玻璃和酚醛树脂-硼酸盐玻璃3种复合结合剂按镁质干式料的配方制备成镁质干式料试样,分别在200℃2 h、1 100℃3 h和1 500℃3 h条件下热处理,测量试样热处理后的永久线变化率、显气孔率、体积密度和耐压强度等常温物理性能。结果表明:采用酚醛树脂、沥青和松香为结合剂时,镁质材料300℃2 h热处理后的耐压强度较高;而采用硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃为结合剂时,镁质材料1 000℃3 h热处理后的耐压强度较高,硼酸和硼酸盐玻璃能明显促进镁质材料的高温烧结;使用5%松香-4%硼酸盐玻璃作为复合结合剂制备的镁质干式料具有较好的常温物理性能和环境友好性。

硼酸加入量对铝镁质干式捣打料性能的影响

研究了不同硼酸加入量对铝镁质干式捣打料常温物理性能及抗渣性的影响。结果表明:硼酸作为助烧结剂能促进捣打料中尖晶石的形成,提高材料强度,但在促进材料致密化方面作用不明显,试样高温烧后线变化较大,体积密度较小;硼酸加入量过大对于材料的抗渣性不利。

中间包镁质干式工作衬残衬分析

为了探讨中间包熔渣对中间包镁质干式振动料的侵蚀机理,采用化学分析、SEM、EDS、XRD等手段对现场使用40h后的中间包镁质干式工作衬残衬各层的化学组成、显微结构和相组成进行了分析。结果表明在中间包使用过程中,熔渣对中间包工作衬进行渗透;在渗透的同时,熔渣对干式料产生化学侵蚀,干式料对熔渣产生化学过滤作用,方镁石溶于熔渣,都提高了熔渣的熔点和粘度,在干式振动料-熔渣界面形成致密的结构,阻碍熔渣的进一步渗透;此后,熔渣对干式料侵蚀的主要途径是对界面致密层的溶蚀。

尖晶石微粉对铝镁质干式捣打料性能的影响

为获得力学性能优良且膨胀适宜的铝镁质干式捣打料,以电熔白刚玉(5~3、3~1、≤1和≤0.074 mm)和电熔镁砂(≤1和≤0.074 mm)为主要原料制备铝镁质干式捣打料试样,研究了不同尖晶石微粉(MA90、MA70、MA66和MA60)对试样性能和显微结构的影响。结果表明:1)加入尖晶石微粉能够有效减少原位尖晶石生成过程中的膨胀,提高试样的力学性能;且加入MA90的效果优于其他种类的尖晶石。2)经1 600℃保温3 h热处理后,加入MA90的铝镁质干式捣打料试样的膨胀程度显著降低,结构更为致密,常温耐压强度大幅提升。

镁砂加入量对铝镁质干式捣打料性能的影响

以电熔白刚玉和电熔镁砂为原料,硼酸为助烧结剂,固定白刚玉骨料、硼酸外加量和基质料中(MgO+Al2O3)总量不变,只改变基质料中镁砂细粉和刚玉细粉的加入比例,研究了不同镁砂加入量对铝镁质干式捣打料性能的影响。研究结果表明,镁砂加入量对铝镁质干式捣打料性能影响较大,当基质中ω(MgO)/ω(Al2O3)=0.50时,尖晶石生成较多,且微过量的MgO还有利于尖晶石晶体的生长致密化,促进材料的烧结,使试样高温烧后线变化较小,常温耐压强度高,抗渣性能好。

真空中频炉用铝镁质干式捣打料残料的显微结构特征

对某厂10 t真空中频炉用铝镁质干式料残料进行了化学成分、物相和显微结构分析,并据此探讨了烧结层和过渡层新相的形成机制。结果表明:烧结层的主要物相为刚玉、固溶有MgO的铁铝尖晶石和铁镍合金,而过渡层的主要物相为刚玉和镁铝尖晶石。认为烧结层铁铝尖晶石的形成受还原气氛影响,其在一定程度上延缓了刚玉的溶解,并使烧结层致密化,阻止了钢水和熔渣向过渡层的渗透。推测过渡层的原位尖晶石晶粒存在由镁砂端向刚玉端的迁移和聚集,从而形成了原镁砂位置出现空洞,而残存刚玉与尖晶石结合紧密的特殊结构。

连铸中间包用环保型镁质干式料的开发

分别以98电熔镁砂和95烧结镁砂为原料,按骨料与基质料的质量比70:30配料,并外加不同量环保型无机结合剂Na2SiO3.9H2O制成试样,200℃3 h烘干后,分别于1 100℃3 h和1 550℃3 h进行热处理。通过常温性能检测、显微结构观察,研究了镁砂原料的种类及结合剂Na2SiO3.9H2O的添加量(质量分数分别为4%、5%、6%、7%)对镁质干式料性能的影响,并采用静态坩埚法评价了试样的抗渣性能。结果表明:(1)以电熔镁砂为原料的试样,其常温物理性能优于烧结镁砂的;(2)结合剂Na2SiO3.9H2O的适宜添加量为5%;(3)Na2SiO3.9H2O结合的试样其抗渣性能优于酚醛树脂结合的;(4)渣蚀过程以渗透为主,在渗透的过程中,方镁石与熔渣反应,使熔渣的黏度增大,减缓了其进一步渗透。

ICP-AES测定镁质中包干式料中二氧化硅、三氧化二铝

本方法建立了利用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)同时测定镁质中包干式料中二氧化硅、三氧化二铝含量的新方法,对方法的检出限进行了试验;并对电感耦合等离子体发射光谱仪的RF功率、雾化气流量、辅助气流量等分析参数进行了优化试验。通过方法比对、精密度试验、回收率试验,结果表明该方法准确可靠。

中间包镁质干式料工作衬横裂原因分析及改进措施

唐山不锈钢公司中间包镁质干式料工作衬在低温烘烤后经常出现包壁横裂现象,产生横裂的的中间包工作衬无法正常使用,严重影响唐山不锈钢公司的连铸生产。因此,对中间包镁质干式料工作衬横裂现象进行了分析,并提出了相应的改进措施。通过使用观察,改进效果显著,解决了唐山不锈钢公司中间包镁质干式料工作衬横裂的问题。