SiO_2微粉加入量对Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料性能的影响

采用高铝矾土(8～5 mm)、棕刚玉(8～5、5～3、3～1 mm)、SiC(≤1、≤0.044 mm)、致密刚玉(≤1、≤0.044 mm)为主要原料,固定SiO2微粉和白泥的总加入量(w)为2.5%,研究了SiO2微粉加入量(其质量分数0、1%、1.5%、2%、2.5%)对Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响。结果表明:试样在1 100、1 500℃分别保温3 h处理后,随着SiO2微粉加入量的增加即白泥加入量的降低,其加热永久线变化逐渐减少,显气孔率呈现先增大后降低的趋势,体积密度的变化趋势与显气孔率的正好相反,常温抗折强度及高温(1 450℃0.5 h)抗折强度呈现先增大后降低的趋势;当SiO2微粉加入量(w)为1.5%时,试样热震后的残余强度最大,SiO2微粉加入量(w)为2%的试样的强度保持率最低;在SiO2微粉加入量(w)为2%时,材料的抗渣侵蚀性能最好,继续增大SiO2微粉含量,抗渣侵蚀性能下降。综合各方面的因素,SiO2微粉和白泥复合使用时,SiO2微粉加入量(w)为2%左右,白泥加入量(w)为0.5%左右时,Al2O3-SiC-C快干浇注料具有最佳的综合性能。根据试验结果制备的快干浇注料在莱钢750 m3单铁口高炉铁沟使用,在未经任何修补的情况,主沟一次通铁量达到14万t。

攀钢高炉钛渣对出铁沟用耐火骨料侵蚀的相图热力学模拟分析

选取高炉出铁沟耐火材料常用的5种骨料(分别为棕刚玉、电熔刚玉、亚白刚玉、富铝尖晶石和特级矾土,粒度均为5～10 mm)和攀钢高炉钛渣(w(TiO2)=26%)作为研究对象,通过相图热力学计算和静态坩埚侵蚀试验对比研究,探讨了攀钢高炉钛渣条件下出铁沟耐火骨料的选择。热力学计算表明,电熔刚玉具有良好的抗钛渣侵蚀能力,而特级矾土骨料被侵蚀后形成的新渣相黏度高,有利于阻止渣对耐火材料的进一步渗透;而静态坩埚试验结果难以反映和判断材料高温下侵蚀的反应过程。因此,相图热力学计算技术可作为分析耐火材料侵蚀情况的可靠方法和手段。

高炉出铁沟用耐火材料的发展

通过对世界主要工业国高炉出铁沟用耐火材料材质、施工方法以及影响其使用寿命因素的分析，指出了今后发展出铁沟耐火材料的方向。

钛铝酸钙加入量对出铁沟浇注料抗氧化性的影响

为了探究钛铝酸钙部分或全部替代棕刚玉对出铁沟用Al_2O_3-SiC-C浇注料抗氧化性的影响,以不同量的钛铝酸钙替代Al_2O_3-SiC-C浇注料中的棕刚玉(浇注料中钛铝酸钙的质量分数分别为0、13. 4%、26. 8%、40. 2%、53. 6%和67%,换算成钛铝酸钙对棕刚玉的替代率则分别为0、20%、40%、60%、80%和100%),经配料、混练、浇注成型、养护、干燥后,在空气气氛的高温炉中于1 450℃保温3 h氧化处理,然后测量试样的氧化率,并对氧化后试样进行XRD、SEM和EDS分析。结果表明:当钛铝酸钙替代率≤60%时,由于试样中莫来石的形成及低熔点物促进烧结等作用,试样的抗氧化性变化不大;当钛铝酸钙替代率> 60%时,试样中低熔点物增加及体积膨胀造成的裂纹增加,使试样的抗氧化性能显著降低。

高炉出铁沟喷补料实验室研制

以一级矾土熟料和碳化硅为主要原料 ,配以适量的碳质材料、复合添加剂等 ,研制出适用于中小型高炉出铁沟的快速修补用喷补料。试验结果表明 ,该料具有附着率高、粘接强度大、耐侵蚀、耐冲刷。

出铁沟高温自流修补料的研制与应用

对高炉出铁沟易出现开裂现象作了分析，研究了临界颗粒粒度、结合剂和悬浮剂的种类对高温自流修补料性能的影响。

Sialon-TiNC复相材料在高炉出铁沟耐火材料中的应用研究

对优化了Sialon-TiNC添加量的Al_2O_3-SiC-C质浇注料进行实际工况应用评价。工业试验结果表明,采用叶蜡石、金红石和焦炭合成的Sialon-TiNC复相粉体原料可以替代传统Al_2O_3-SiC-C质浇注料中30%的高成本刚玉、碳化硅以及氧化铝等微粉,达到了良好的使用效果。

大型高炉出铁沟用耐火材料的研究与应用

对大型高炉出铁沟用浇注料、捣打料、喷补料的性能进行了研究 ,分析了材料的性能、施工工艺与使用寿命的关系 ,认为适当的维护对于降低成本、提高寿命是有益的 ,铁厂需要合理的考虑使用寿命与材料的价格因素。

高炉出铁沟用快干浇注料的研制

采用合适的促凝剂、分散剂、防爆剂及微粉，研制了适合于中小型高炉双出铁口及三出铁口快干浇注料。其主要特点是凝固快、快速烘烤不爆裂，大大缩短了施工周期。

高炉出铁沟用自流浇注料的研究

研究了颗粒级配、微粉的种类和加入量、SiC含量以及减水剂种类对高炉出铁沟用Al2O3－SiC－C质自流浇注料性能的影响。研制了性能良好的出铁沟用自流浇注料。

大型高炉出铁沟长寿浇注料的研究与应用

对大型高炉出铁沟用自流浇注料、快干浇注料的性能、显微结构进行了研究,探讨了温度、微粉用量对性能的影响,并对不同组成浇注料的显微结构进行了分析与探讨;研制的新型浇注料1400度高温抗折强度达到4.5MPa,在武钢高炉使用一次通铁量达到12万吨以上,效果显著,使用成本降低。

Al_2O_3-SiC-C质高炉出铁沟自流浇注料的开发及其应用

通过确定合理的粒度组成，微粉的加入以及选用适宜的减水剂等开发了Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ质出铁沟自流浇注料。使用结果表明，这种浇注料性能良好，容易施工。该浇注料强度大，耐侵蚀性好，通铁量高。

高炉出铁沟用不定形耐火材料的发展与应用

介绍了高炉出铁沟用不定形耐火材料的评价方法、研制的铁沟料所用原料和应用场合不同时的原料组合情况以及理化性能。不同沟料在不同高炉出铁沟上的使用结果表明,应根据不同高沟出铁沟的特点来选择不同的耐火材料,才更为经济、合理,还指出了出铁沟用不定形耐火材料今后的发展方向和趋势。

氧化铝基复合材料出铁沟预制件的研制

研究了防裂剂、减水剂、碳化硅、石墨和钢纤维等加入量与材料性能之间的关系。通过孔隙率、抗弯强度、抗压强度、冷热循环次数、耐渣铁腐蚀等性能 ,以及组织结构等的测试分析和工业性试验 ,研制出了性价比优异的氧化铝基复合材料出铁沟预制件。铁水线的最优配方为 (% ) :Al2 O3 - 14SiC - 5G- 4SiO2 - 2微粉 - 1白泥 - 6水泥 ;渣线的最优配方为 (% ) :Al2 O3 - 16SiC - 5G - 4SiO2 - 2微粉 - 1白泥 -6水泥。均外加 0 .15三聚磷酸钠 - 3B铝粉 - 2钢纤维。

高炉出铁沟快速干燥浇注料的研究与应用

对高炉出铁沟用快速干燥浇注料的组成、性能及显微结构进行了研究,认为采用自洁净材料结合可以改善材料的高温结合性能与抗氧化性能,研制的新型浇注料成型烘烤3小时后即可投入使用,在武钢高炉使用,通铁量接近20万吨,效果显著。

炭黑N990加入量对Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料性能的影响

为了进一步改善Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料的性能,以均化矾土、碳化硅、炭黑N990、α-Al_2O_3微粉、SiO_2微粉为主要原料,水泥为结合剂,制备了Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料,研究了炭黑N990加入量(加入质量分数分别为1.5%、3%和4.5%)对浇注料的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等的影响。结果表明:随着炭黑加入量的增加,试样的显气孔率升高,体积密度和强度降低,抗氧化性呈先降低后升高的变化趋势,抗渣侵蚀性逐渐增强。

高炉出铁沟用Al_2O_3-SiC-C浇注料流动性和流动性衰减的研究

通过调整氧化硅微粉加入量和活性氧化铝微粉的类型 ,研究了Al2 O3-SiC -C浇注料的流动性和流动性衰减以及可工作时间的变化。结果表明 :在浇注料流动性相近的情况下 ,随着氧化硅微粉加入量的增加 ,加水量显著降低 ;浇注料的流动性与所引入的活性氧化铝微粉的特性密切相关 ;氧化硅微粉加入量的增加有助于延长浇注料的可工作时间 ;浇注料流动性的衰减呈现出先缓慢后迅速降低直至凝结的特点 。

高炉出铁沟内流场数值模拟

以某钢铁厂的主沟和撇渣器为研究对象,采用三维动量守恒方程、RNGk-e湍流模型和Mixture多相流模型模拟计算主沟内速度场与主沟壁面之间距离的关系,并分析了不同出铁流量下出铁沟内流场和渣铁的分离效果。结果表明,主沟中心位置的渣铁速度明显快于壁面附近的渣铁速度;渣铁分离效果不太理想,渣中带铁量偏多,其原因是渣口位置过低;随着初始流量的增大,出铁沟内的流动混乱程度逐渐增加,渣中带铁现象加剧。

攀钢高炉出铁沟沟泥材质的改进

介绍了选择Ａｌ＿２Ｏ＿３－ＳｉＣ－Ｃ质沟泥材质的依据及在实验室研制该材质的配方。试制沟泥经现场对比试验结果表明，通铁量和使用寿命均是攀钢自产沟泥的三倍，而沟泥的单耗仅是自产沟泥的三分之一，与国内先进（同档次）沟泥（华新、首钢）相比，水平持平，并具有明显的社会效益及经济效益。

Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料抗氧化性能提高的新进展

介绍了消耗性耐材Al2O3-SiC-C质超低水泥结合出铁沟浇注料发展趋势。着重介绍了通过对不同碳素材料的抗氧化性分析以及亲水性探索,在以沥青为通常碳素来源的出铁沟浇注料中加入多种碳素,使碳素源的抗氧化性提高;通过控制基质中的二氧化硅以及碳化硅等的比例,使得加入非金属防氧化剂碳化硼后避免生成过多的低融相,并提高抗氧化性。抗氧化性的提高,提高了出铁沟浇注料的使用寿命,减少了沟料用后残衬的解体量,降低了单耗。