激光热扩散法测定高炉炭砖导热性能的研究

着重介绍了用激光法测定炭砖的导热系数,结合实际应用,分析了影响炭砖导热系数测定结果的因素,并提出了相应的解决措施。

骨料浸渍氧化铝浆体对高炉炭砖显微结构和性能影响

针对炭砖为主要原料电煅煤的多孔结构,采用真空浸渍浆体方法对电煅煤骨料进行处理来改善骨料的致密度,从而优化炭砖的微孔结构,提高炭砖性能。首先对电煅煤骨料进行真空浸渍氧化铝浆体处理,得到浸渍氧化铝电煅煤骨料(以下简称浸渍骨料),然后将浸渍骨料取代电煅煤骨料引入到炭砖中,借助场发射扫描电镜、压汞仪和CT扫描仪等研究了浸渍骨料对高温热处理后炭砖显微结构、微孔结构和性能的影响。结果表明:通过真空浸渍氧化铝方法,氧化铝填充进电煅煤骨料的开口气孔和裂缝中,使骨料更加致密。将浸渍骨料引入到炭砖中,炭砖经不同温度处理后的性能得到明显改善,如经1400℃处理后炭砖的耐压强度提高近50%,平均孔径降低至73 nm,<1μm孔容积率达到80%左右。炭砖性能的改善主要与引入更加致密的浸渍骨料和形成更多的原位陶瓷相有关。

超细微晶石墨对电煅煤基高炉炭砖显微结构和性能的影响

以电煅煤和活性α-Al_2O_3微粉为主要原料,硅粉和铝粉为添加剂,在埋碳条件下经1200℃和1400℃焙烧处理后制备出电煅煤基高炉炭砖(以下简称炭砖)。在炭砖中添加超细微晶石墨,借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、激光导热仪和压汞仪研究了超细微晶石墨的引入对炭砖物相组成、显微结构、导热性能及孔结构的影响,并与引入相同量鳞片石墨的试样作对比。结果表明:实验所用超细微晶石墨晶粒尺寸细小,并且呈现出薄片状结构,与电煅煤相比具有更高的反应活性。在炭砖中引入超细微晶石墨,促进了材料中碳化硅晶须的生成,提高了材料的耐压强度和导热系数,增大了材料中<1μm气孔的孔容积率。与添加相同含量鳞片石墨的试样相比,含超细微晶石墨试样的导热系数和平均孔径与其相当,耐压强度更优,在炭砖中具有很好的应用前景。

添加碳化硅对电煅煤基高炉炭砖显微结构和性能的影响

采用不同粒度碳化硅部分取代高炉炭砖中的电煅煤骨料,借助X射线衍射仪、场发射扫描电镜、能谱仪以及激光导热仪等研究了碳化硅的引入对高温焙烧后高炉炭砖物相组成、显微结构和导热系数等性能的影响,并使用支持向量机回归建模算法建立了炭砖导热系数的数学模型,分析了各因素对炭砖导热系数影响程度。结果表明:碳化硅的加入可促进炭砖基体内原位陶瓷相Al N和β-Si C晶须的生成,进而有助于提高炭砖的耐压强度、导热系数和抗铁水侵蚀性能;由支持向量机建模分析得知,大粒度碳化硅的加入量和焙烧温度对导热系数提高的影响较为明显,适当增大大粒度碳化硅的含量并提高焙烧温度有可能进一步提高炭砖的导热系数。

添加热氧化鳞片石墨对高炉炭砖显微结构和性能的影响

首先采用热氧化方法对鳞片石墨进行处理得到热氧化鳞片石墨,以部分取代高炉炭砖中电煅煤细粉的方式将热氧化鳞片石墨引入到高炉炭砖中,借助X射线衍射仪、场发射扫描电镜以及激光导热仪等研究了热氧化鳞片石墨的添加对高温焙烧后高炉炭砖物相组成、显微结构、导热系数和抗铁水溶蚀等性能的影响。结果表明:与鳞片石墨相比,热氧化鳞片石墨的氧化活化能低,具有更高的反应活性。添加热氧化鳞片石墨在高温下促进了炭砖基体内原位陶瓷相SiC晶须的生成,从而优化了炭砖的微孔结构,提高了炭砖的耐压强度、导热系数和抗铁水溶蚀性能;但是热氧化鳞片石墨添加量过大时,炭砖的导热系数提高不明显,并且小于1 μm孔的容积率和耐压强度降低。对比引入相同量的天然鳞片石墨试样,添加热氧化鳞片石墨的炭砖耐压强度、导热系数和抗铁水溶蚀性能更优。当热氧化鳞片石墨的添加量为6%~8%(质量分数)时,高炉炭砖的综合性能最优。

高炉炭砖性能与原料的选择

对不同煅烧温度下不同原料配比的实验结果进行了分析,得出:山西阳泉四矿无烟煤、云南昭通小发路煤矿无烟煤不宜作炭砖原料;太西洗煤厂精洗煤是高炉炭砖的优质原料;贵州织金煤矿无烟煤如果煅烧条件适宜,也可作高炉炭砖的优质原料;提高骨料的石墨化度或提高原煤的煅烧温度,是提高高炉炭砖导热系数的有效途径。

铅对高炉炉底炭砖的侵蚀机制

为了防治铅对炉底衬砖的侵蚀,对被铅侵蚀的高炉炉底炭砖残砖试样进行了性能测试和显微结构分析,并重点分析了含铅量高的炉底炭砖的显微结构,研究了铅在炭砖中的存在形式和分布状态。结果表明:金属铅可以渗入炉底炭砖的气孔中;铅渗入炭砖对炭砖强度、抗氧化性、抗碱性等性能有明显的不利影响;铅对炭砖的侵蚀机制是铅渗透到炭砖的孔隙中氧化膨胀而破坏砖体;防治铅害的措施是尽量少用铅含量高的入炉原料,炉缸炉底采用超微孔炭砖,强化炉缸炉底冷却。

岩相分析方法在高炉炭砖中的应用

将岩相分析方法用于辨别炭砖中原料的种类和质量的优劣,辨别微孔炭砖中添加物的种类及反应状况,分析炭砖组织结构的致密程度、孔洞裂隙分布状况及分析使用后炭砖的侵蚀状况等。通过实例介绍了岩相分析方法在高炉炭砖中的应用,涉及炭砖研制、炭砖质量评价和使用后的性能检验等。在炭砖理化性能指标基础上,用岩相分析方法评价炭砖,对高炉选用优质炭砖,延长寿命有重要作用。

模压成型高炉炭砖的研制及应用

为了提高国产高炉炭砖的质量,通过设计并引进模压成型设备、严格控制炭砖的模压成型工艺参数,研制了模压成型高炉炭砖。介绍了模压成型设备的特点,并从原料选择、颗粒级配与配方组成和模压成型参数3方面阐述了模压成型炭砖的工艺控制。研制的模压成型炭砖经检测,其性能指标已完全达到进口炭砖的水平,满足大型高炉的使用需求和寿命要求。

Ti(C,N)在炭砖中的原位形成及其对炭砖性能的影响

为了提升高导热炭砖的抗侵蚀性,以人造石墨(≤0.075、≤1 mm)、Si粉(≤0.045 mm)、Al粉(≤0.075mm)、活性Al2O3(2μm)为原料,酚醛树脂为结合剂,分别外加质量分数6%的TiO2、TiC微粉,经混料、成型,于1 200和1 400℃埋炭热处理后制备了高炉用炭砖试样,研究了TiO2、TiC微粉对试样的物相变化、微孔结构、热导率及抗铁水侵蚀等性能的影响。结果表明:经1 400℃埋炭热处理后,外加6%(w)TiO2试样原位生成了Ti(C,N)和TiN,而引入的TiC较为稳定,在热处理过程中未与其他组分发生反应,且外加6%(w)TiO2试样在SiC晶须的密集区生成了Ti(C,N),与其他试样相比,SiC晶须的量较多,长径比较大;外加6%(w)TiO2试样的平均孔径低于100 nm,小于1μm孔的孔容积率达90%,室温热导率达53.43 W·m-1·K-1;抗铁水侵蚀性试验显示,通过引入TiO2原位形成Ti(C,N)的炭砖试样,其抗铁水熔损性优于直接引入TiC的试样。

炭砖炉缸侧壁异常侵蚀诊断研究

利用炭砖炉缸炉底侵蚀计算模型，结合炉缸侧壁填料及耐火材料导热系数的化验结果，对某钢厂高炉炉缸异常侵蚀进行了诊断和模拟研究。得出，由于炉缸填料导热系数过低，导致开炉后陶瓷杯侵蚀过快，陶瓷杯基体被侵蚀光后，碳砖热面温度达到其脆化温度，且冷热面温差较大时，导致环裂；风口漏水使锌碱金属及渣铁渗入继续加剧了环裂；炉缸侧壁窜气使靠近冷面的电偶异常升温；环缝分布在距碳砖冷面300～550mm范围，炉缸形成较明显的“象脚状”侵蚀，碳砖最薄剩余厚度为644mm。通过诊断和模拟试验，采取了灌浆、加强风口漏水巡检、改换长风口等有效护炉措施，使得电偶温度控制在低于历史最高值的情况下，保持高炉正常运行。

鞍钢新3号高炉炉缸炉底破损调查

对鞍钢新3号高炉炉缸炉底破损调查进行了总结。破损调查结果表明,采用含钛炉料护炉,对小块炭砖结构炉缸具有保护作用。根据破损调查结果,提出了炉缸炭砖的选择原则和合适冷却制度的选择原则。

高炉用炭砖透气度测试研究

研究压差和气源压力对高炉炭砖透气度的影响;在高炉炭砖中引入碳化硅细粉,促进了材料中碳化硅晶须的生成,降低了高炉炭砖的透气度。

方大炭素 炭素龙头进军核电领域

■行业地位突出■产品需求平稳■强势进军核电领域■当前股价:15.33元■今日投资个股安全诊断星级:★★★★方大炭素是亚洲第一、世界第三的国内炭素行业龙头公司。公司是中国炭素行业的高科技企业,也是全国唯一的新型炭砖生产基地。

8家公司拋大额炒股计划 2家公司年内投资收益已超亿元

三季度投资收益超亿元方大炭素再预算10亿炒股,难掩业绩颓势方大炭素新材料科技股份有限公司(证券简称:方大炭素,证券代码:600516.SH)主要从事石墨及炭素制品生产与销售,公司主要产品有石甚电极、高炉炭砖、炭素新材料和炭素用原料。