高合金钢冶炼用锆质引流砂的研制与应用

以锆英砂、铬铁矿和石英砂为主要原料,制备了满足电炉钢包高合金钢冶炼需求的锆质引流砂,研究了石英砂含量对其组成、结构和性能的影响。结果表明:经高温热处理后,随着石英砂含量增加,试样的线变化率逐渐增大,显气孔率明显减小,体积密度先减小后增大,各试样内各颗粒均为点接触为主,形成了以K_(2)O-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)-FeO为主的低熔相,高温耐压强度略有增大,烧结层厚度增加,促进了引流砂烧结。针对宝钢电炉钢包高合金钢种冶炼(合金量Cr+Ni+Mo≥8%),采用锆质引流砂替代铬质引流砂进行应用,目前已稳定使用9个月(合计210炉次),钢包自动自开率明显改善,由85.0%提高至97.2%。

预合成CaZrO_(3)对镁锆质耐火材料性能的影响

为提高镁锆材料的性能,首先以碳酸钙、脱硅锆和CeO_(2)为原料,制备不同CeO_(2)外加量(加入质量分数分别为0、1%和2%)的≤0.074 mm的预合成CaZrO_(3)粉,然后分别将其与3~1、1~0.074和≤0.074 mm的电熔镁砂混匀,在250 MPa压力下压制为圆柱试样和长条试样,于1600℃保温3 h热处理制备了镁锆质耐火材料。研究了预合成CaZrO_(3)粉加入量(质量分数分别为10%、15%和20%)对材料性能的影响。结果表明:1)一定量的CeO_(2)与ZrO_(2)形成固溶体,使ZrO_(2)在室温下以t-ZrO_(2)形式存在,稳定了ZrO_(2)的晶型,促进了CaZrO_(3)的生成。2)CeO_(2)促进烧结,有利于致密化;CaZrO_(3)、ZrO_(2)与方镁石之间的热膨胀系数差产生的微裂纹增韧提高了抗热震性;材料与RH炉渣生成的复合尖晶石和CaZrO_(3),堵塞气孔,提高了抗渣性。3)当外加1%(w)CeO_(2)预合成CaZrO_(3),且预合成CaZrO_(3)加入量为20%(w)时,试样性能最佳。

X射线荧光光谱法测定氧化锆质耐火材料中主次成分

以无水四硼酸锂和碳酸锂混合熔剂作熔剂,采用玻璃熔片法制样,建立了测定氧化锆质耐火材料中ZrO2、HfO2、Al2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、Y2O3等组分的X射线荧光光谱法(XRF)。根据氧化锆质耐火材料中主次成分含量范围,采用有证参考物质和具有成分含量梯度并经其他方法定值的自制标准样品绘制校准曲线。并对熔剂选择、熔融条件及基体效应校正进行了探讨。将X射线荧光光谱法用于3个稳定氧化锆试样的分析,并与ICP-AES法进行比对,测试结果吻合。

添加剂对锆质定径水口烧结性能和抗热震性的影响

采用粉末成型工艺,以粒度为0.045mm的斜锆石粉和粒度均为0.154mm和0.074mm的MgO部分稳定电熔氧化锆和CaO部分稳定电熔氧化锆为原料,分别加入不同添加剂Y2O3、CeO2和Y2O3+CeO2,在300MPa的压力下成型,并于1720℃烧后制成锆质定径水口试样。结果表明通过合理控制颗粒级配和优化工艺参数,当添加剂中Y2O3和CeO2的含量(w)分别为0.6%和0.4%时,氧化锆的稳定率约为70%,同时可得到显气孔率低,体积密度高,抗热震次数≥5次的锆质定径水口。

镁锆质耐火材料的性能研究

以电熔镁砂和锆英石为原料,研究锆英石质量分数和烧成温度对镁锆质试样物理性能的影响,利用X射线衍射、扫描电镜及能谱分析等手段对试样的物相组成和显微结构进行分析。结果表明,当锆英石质量分数为20%、烧成温度为1 650℃时,镁锆质试样具有最佳的物理性能;当锆英石质量分数超过20%,试样的物理性能和热震稳定性开始下降。试样的主要物相由t-ZrO2、方镁石和镁橄榄石组成,t-ZrO2晶粒与MgO晶粒交错分布,形成二相结构。

锆质溶胶在刚玉质浇注料基质中的应用

在刚玉质耐火浇注料基质中添加w(ZrO2)=15%的锆质溶胶,系统研究了其加入量(外加质量分数分别为0、5%、10%、15%和20%)对基质试样孔径分布及其烧结性的影响。通过场发射电子扫描显微镜、全自动比表面积及孔隙率分析仪等分析测试技术对试样进行了性能表征。结果表明:随着锆质溶胶添加量的增大,基质试样的孔径呈微细化,孔径分布范围变窄;锆质溶胶中的ZrO2均匀分布于Al2O3颗粒之间,孤立存在于基质中,不与Al2O3反应形成化合物,游离于基质中的ZrO2可改善Al2O3基陶瓷的显微结构,阻碍Al2O3晶粒的异常长大。

镁锆质浇注料的抗渣性研究

采用坩埚法研究了镁锆质浇注料的抗渣性。结果表明:随着配料中锆英石的增加,浇注料抗渣渗透性增 强,抗渣侵蚀性降低。文中主要探讨了镁锆质浇注料抗渣渗透性机理。

锆质定径水口热震稳定性的研究

本试验采用粉末成型工艺,以斜锆石和电熔部分稳定氧化锆(PMD、PCD)为原料,采用不同含量的添加剂,在300MPa压力下成型,1720℃烧制成锆质定径水口。结果表明:通过合理控制颗粒级配和优化工艺参数,氧化锆的稳定化率达到70%左右,烧成温度为1720℃保温6h后,可得到热震稳定性不小于5次的锆质定径水口。

镁锆质烧注料的研究

对镁锆质耐火浇注料适用的结合剂进行了探索，并对锆英石加入量对浇注料性能的影响作了研究，结果表明：锆英石的加入量以８％－１０％为宜，斜锆石的析出能明显改善其热稳定性。

锆质长水口的研制及使用

以锆英砂、锆英粉、化学氧化锆为主要原料生产锆质长水口,由于在使用过程中对长水口各段的要求不同,将长水口进行分节生产,上中下三节的锆含量分别确定为80%、70%和95%,既保证了制品的质量,又节省了原材料费用,效果较好。

金属表面强化处理用复合锆质陶瓷喷丸的研制及应用

介绍了复合锆质陶瓷喷丸的制备,分析了复合锆质陶瓷喷丸的特点,并举例说明了复合锆质陶瓷喷丸的应用情况,讨论了制备工艺对复合锆质陶瓷喷丸性能的影响。

锆质水口砖研究

本文对引进的用于有色浇注的小型锆质水口砖进行了显微结构分析。并对水口砖材料的物相组成及其分布。晶粒大小和形貌等进行了详细的观测。

锆质陶瓷及其生产工艺

概述了锆质陶瓷的性能和用途，较详细地介绍了一种锆质陶瓷的生产工艺。

熔融制样-X射线荧光光谱法测定含碳及碳化硅的铝镁质、锆质耐火材料中的7种氧化物

建立了熔融制样-X射线荧光光谱法(XRFS)测定含碳及碳化硅的铝镁质、锆质耐火材料中的二氧化锆、三氧化二铝、二氧化硅、氧化钙、氧化镁、三氧化二铁、二氧化钛等含量的方法。将样品置于950℃马弗炉内灼烧1 h以除去其中的碳。将四硼酸锂置于铂-金坩埚中熔融,旋转坩埚使熔融态四硼酸锂附着在坩埚壁上,以减少碳化硅对铂-金坩埚的腐蚀。将1.000 0 g碳酸锂、1.000 0 g硝酸锂和0.300 0 g灼烧过的样品混合,置于挂膜处理好的铂-金坩埚中,上面再覆盖2.000 0 g四硼酸锂,在程序升温条件下预氧化以去除样品中的碳化硅。加入溴化锂溶液(脱模剂),在1 120℃下熔融20 min,浇入铂-金成型模具中,制成玻璃样片,供XRFS分析。结果显示:7种氧化物的线性相关系数不小于0.999 0,检出限为28~15 123μg·g-1;对实际样品重复测定8次,7种氧化物测定值的相对标准偏差均小于4.0%;将方法所得结果与GB/T 16555-2017中化学湿法的进行比较,偏差基本在国家标准方法允许偏差的范围内。

铝炭锆质浸入式吹气水口的研制与使用

针对水口堵塞问题，以电熔刚玉、鳞片石墨、部分稳定的氧化锆为主要原料，采用等静压二次成型工艺，研制成功了吹气水口。该水口由Ａｌ２Ｏ３－Ｃ质本体、Ａｌ２Ｏ３－Ｃ－ＳｉＣ质内孔体、ＺｒＯ２－Ｃ质渣线环组成。现场使用表明，通过吹氩气洗工艺，该水口可防止堵塞，使用寿命提高一倍。

X射线荧光光谱法测定铝硅锆质耐火材料中主次成分

以无水四硼酸锂和碳酸锂作熔剂,采用玻璃熔片法制样,建立了测定铝硅锆质耐火材料中Al2O3,SiO2,Fe2O3,TiO2,CaO,MgO,ZrO2,HfO2等组分的X射线荧光光谱法(XRF)。根据铝硅锆质耐火材料中主次成分含量范围,采用标准样品配制出被测组分具有合适含量范围和浓度梯度的校准样品绘制校准曲线。并对熔剂选择、基体效应校正进行了探讨。将X射线荧光光谱法用于铝硅锆质试样的分析与化学分析结果进行比对,两者吻合。

锆质长水口的研制及使用

以锆英砂、锆英粉、化学氧化锫为主要原料生产锆质长水口,由于在使用过程中对长水口各段的要求不同,把长水口进行分节生产,上中下三节的锆含量分别定为80％,70％,95％,既保证了制品的质量,又节省了原材料费用,效果也较好。

锆质引流砂中多元素含量的测定

锆质引流砂中主要元素的联合测定方法未见相关报道,为寻找便捷快速的检验方法,对锆质引流砂样品多元素含量检测的熔融条件及检测方法进行研究。通过试验,选择在刚玉坩埚内采用过氧化钠作为熔剂,经过700℃熔融10 min,采用热水浸取后盐酸进行酸化,样品可溶解完全,冷却后定容成待测母液。在试验选择条件下,采用硫酸亚铁铵滴定法检测样品中三氧化二铬含量,EDTA络合滴定法检测氧化锆含量,硅钼蓝光度法检测二氧化硅含量。通过试验验证,该检测方法简便,检测结果快速准确,适用于钢铁实验室批量检测需要。