三种微细粉加入量对刚玉-尖晶石质透气座砖性能的影响

以板状刚玉（10～5、5～3、3～1、≤1mm）为骨料,板状刚玉细粉、工业氧化铬细粉、铝镁尖晶石细粉、活性α-Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥作为粉料,配以复合添加剂制备了刚玉-尖晶石质透气座砖.以MA细粉、α-Al2O3微粉、CA-70水泥加入量三因素进行正交设计,每因素各选取3个水平,分析各因素对试样体积密度、显气孔率、线变化、抗折强度、耐压强度和抗热震性的影响.结果表明：纯铝酸钙水泥为主要影响因素;重点考虑烧后强度的最优试验方案为A2B2C1,即尖晶石粉、α-Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥的最佳加入量（w）为9%、9%和3%.

水泥加入量对刚玉-尖晶石质钢包透气砖座砖性能的影响

以粒度6～3、3～1、≤1mm的板状刚玉颗粒为骨料，粒度≤0．074mm的板状刚玉和烧结尖晶石细粉为基质，活性α-Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥为结合剂，聚丙烯纤维、偶氮甲酰胺、碳酸氢钠及聚丙烯纤维＋碳酸氢钠为防爆剂，制备了刚玉一尖晶石质钢包透气砖座砖，研究了水泥加入量（质量分数分别为2％、4％、6％、8％和10％）对透气砖座砖常温性能、抗热震性和抗爆裂性能的影响。结果表明：随着水泥加入量的增加，110℃干燥后常温强度增加，1560℃烧后常温强度、显气孔率和线变化率先增加后降低；水泥加入量6％（加）时试样的强度最低，显气孔率和线变化率最大，其常温性能最差；随着水泥加入量的增加，1100℃水冷3次后试样的强度保持率增加，抗热震性能改善，水泥加入量为10％（w）时抗热震性最好；采用碳酸氢钠或碳酸氢钠＋聚丙烯有机纤维复合的防爆剂试样的抗爆裂效果最好。研制的透气砖座砖在150t转炉钢包上使用，寿命由原来的平均31次提高到平均36次。

大型精炼钢包用刚玉-尖晶石质透气砖的研制与使用

为满足大型精炼钢包对透气砖的要求,通过配方优化、高温烧成等技术手段,成功开发了性能和使用效果优于传统铬刚玉质透气砖的刚玉-尖晶石质透气砖。该透气砖以板状刚玉为颗粒料,以电熔白刚玉为细粉,并加入6%纯铝酸钙水泥、5%活性α-Al_2O_3微粉和8%尖晶石,另外加入适量氧化铬和减水剂,经振动成型、干燥后于1500℃保温3h以上烧成。该透气砖在大型精炼钢包上使用,取得了满意的使用效果。

天然气反吹条件下刚玉-尖晶石质钢包透气砖损毁分析

为了探讨天然气反吹条件下刚玉-尖晶石质钢包透气砖不能正常吹通的原因,采用XRD、SEM及EDAX对用后透气砖的物相组成和显微结构进行分析,并结合热力学计算分析天然气的碳化反应以及天然气和透气砖组分之间的反应。结果表明:采用天然气反吹时CH4分解反应造成的碳沉积和扩散,CH4和尖晶石反应引起尖晶石中MgO还原-氧化循环造成的强度降低,以及由此引起的透气砖不同部位膨胀系数的不匹配导致透气砖在精炼时头部断裂,而头部断裂导致的狭缝错位是刚玉-尖晶石质透气砖不能正常吹通的直接原因。

刚玉-尖晶石质精炼钢包衬砖的蚀损机制

对砌筑在150 t精炼钢包的浇注成型和机压成型两种免烧刚玉-尖晶石衬砖的用后残砖进行了显微结构分析,探讨了其蚀损机制。结果表明:浇注成型衬砖的反应渗透层较厚,且CaO含量随着渗透深度的增大而逐渐减小,随着渣渗透、侵蚀的持续进行,热面处逐渐形成的致密层在经受热震后可能会产生结构剥落;机压成型的衬砖反应渗透层较薄,抗渣渗透性能和抗侵蚀性能较好,反应渗透层与原砖层间出现裂纹可能导致的结构剥落是其主要的损毁机制。

钢包用刚玉-尖晶石透气砖的研制与应用

研究了基质中MgO含量对以电熔刚玉、尖晶石为主要原料制成的刚玉 -尖晶石透气砖 (砖芯 )性能的影响 ,并比较了刚玉 -尖晶石砖与传统铬刚玉砖的性能。结果表明 :刚玉 -尖晶石砖热震稳定性优于铬刚玉砖 ,但其体积稳定性不如铬刚玉砖 ,生产中不易控制 ;工业试验表明 ,刚玉 -尖晶石透气砖 (砖芯和座砖 )优于传统铬刚玉透气砖。

烧成温度对刚玉—尖晶石质钢包透气砖抗热震性的影响

本文模拟钢包透气砖使用中受到的热震条件，分别采用温度梯度、1100℃风冷及1000℃～1600℃温度循环三种热震试验，研究了烧成温度对纯铝酸钙水泥结合的刚玉—尖晶石质钢包透气砖抗热震性的影响。结果表明：1000℃～1600℃温度循环对刚玉—尖晶石质钢包透气砖造成的热震破坏最为显著，1600℃×3hr烧成试样的抗热震性最好。结合XRD和SEM分析，认为1600％×3hr烧成试样中片状或板柱状六铝酸钙（CA6）晶相形成的网状交织结构能够缓冲热应力，同时Al2O3，在尖晶石（MA）中适当程度的固溶，增强结合强度，提高断裂功，有利于材料抗热震性的提高。

活性Al2 O3微粉种类对刚玉-尖晶石透气砖浇注料性能的影响

为探究活性Al_2O_3微粉对钢包用刚玉-尖晶石透气砖浇注料性能的影响,以质量分数分别为74%的板状刚玉、14.5%的镁铝尖晶石、8%的活性Al_2O_3微粉、2.5%的铝酸钙水泥和1%的减水剂制备了刚玉-尖晶石浇注料,研究了不同杂质含量和粒度分布的三种市售活性Al_2O_3微粉(分别为A、B、C)对该浇注料性能的影响。结果表明:三种活性Al_2O_3微粉中,加入粒度最小且Na_2O杂质较少的活性Al_2O_3微粉A的试样,在高温下的收缩量较小,显气孔率较低,在1 600℃时的高温抗折强度最大;显微结构分析显示,加入Al_2O_3微粉A的试样内部结构更加致密,孔洞相对较少。

过渡塑性相工艺制造刚玉-氮化硅质透气砖的研究

在刚玉 -氮化硅材料中添加 5 %和 1 0 %的金属硅进行塑性相成型 ,成型后在氧化气氛下于1 60 0℃保温 3h烧成。对烧成后材料的常温性能进行分析发现 ,随着金属硅含量的增加 ,试样的显气孔率明显下降 ,耐压强度上升。显微结构分析发现 ,烧成后材料的内部仍然有金属硅存在 ,并且金属硅与周围颗粒紧密连结。同时还发现 ,材料内部的氮化硅发生反应生成了氧氮化硅 ,有利于氮化硅材料的烧结 ,提高了材料的性能。

钢包底吹用刚玉-尖晶石透气砖

对钢包底吹用经振动成型并烧成后的刚玉-尖晶石透气砖的组成改变的研究结果进行了研究,引入富铝尖晶石[m(Al2O3):m(MgO)=85:15]的刚玉-尖晶石透气砖的抗渣性比引入接近化学计量比的镁铝尖晶石的透气砖的抗渣性提高了2.5倍。该高级刚玉-尖晶石透气砖在乌克兰4家冶金公司使用,使用结果表明,透气砖的使用寿命显著提高。

钢包刚玉-尖晶石透气砖的研制

通过实验对比,研究了硅微粉含量和尖晶石粒度对刚玉-尖晶石透气砖高温强度、体积稳定性和热震稳定性的影响。结果表明:高纯刚玉-尖晶石浇注料体系中引入硅微粉后,试样的高温抗折强度急剧下降;尖晶石颗粒与细粉复合加入时,试样的体积稳定性和热震稳定性较好;工业试验表明,刚玉-尖晶石质透气砖使用效果优于铬刚玉透气砖。

添加铝铬渣对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

为拓展铝铬渣的资源化利用途径及降低产品的成本,以铝铬渣取代常规刚玉-尖晶石浇注料中的烧结刚玉,研究了铝铬渣添加量(加入质量分数分别为0、10%、20%、30%、40%和50%)对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响,并用其制成整体型透气砖在210 t精炼钢包上进行了工业应用试验。结果表明:1)随着铝铬渣添加量的增加,1 550℃烧后试样的显气孔率和体积密度及耐压强度变化不大,常温抗折强度有所降低,加热永久线变化率逐渐变大,加入30%(w)铝铬渣可以提高试样的高温抗折强度,因此,加入30%(w)铝铬渣试样的综合性能最佳;2)含30%(w)铝铬渣的透气座砖能够完全取代常规产品,透气芯也能够满足现场冶炼需要,但损耗速率略高于常规产品。

精炼钢包用透气砖的研究进展与发展方向

总结了精炼钢包用透气砖的损毁原因和现用刚玉-尖晶石透气砖在改善抗热震性方面的研究新进展;介绍了非氧化物结合刚玉质透气砖的研究结果和在精炼钢包上的使用情况,提出了透气砖的研究和发展方向。

钢包底工作衬的热应力分布及结构优化

运用有限单元法 ,计算了几种典型的钢包包底结构的应力分布。计算结果表明 :整体浇注式包底的应力水平比砌筑式包底的高 ;包底工作层增加中档预制件可有效降低包底应力水平。在此基础上 ,提出了一种优化后的包底结构。计算结果和现场试验表明 ,优化后的包底结构降低了包底的热应力 。

供气元件在炼钢工艺中的应用

对炼钢生产的整个过程中使用的供气元件进行了全面介绍。由于使用条件不同 ,各工艺使用的供气元件的种类、结构、材质等也呈现不同的特点 :目前转炉底吹用透气砖多为镁炭质高压成型分段组合式透气砖 ,以满足高寿命要求 ;电炉底吹系统存在直接搅拌与间接搅拌两种形式 ;供气元件在钢包中的应用最广泛 ,为铬刚玉质和刚玉 -尖晶石质及非氧化物结合刚玉质狭缝型或芯板组装式透气砖。此外 ,供气元件在中间包、鱼雷罐车及连铸水口上的应用也日趋广泛 。