钢液对连铸用含碳耐火材料的侵蚀作用研究

采用中频炉的实验室模拟试验(试验条件:钢液温度1600℃,浸入时间30min,气氛分别为空气和真空)和通过对用后耐火材料的显微结构分析,研究了钢液对3种连铸用含碳耐火材料(Al2O3-C、MgO-C和ZrO2-C)的侵蚀作用。结果表明,脱碳层的形成及钢液中夹杂物与脱碳层中耐火氧化物的反应是材料蚀损的主要原因。因此,在含碳耐火材料接触钢液的表面形成致密耐火层,能有效抑制钢液对连铸用含碳耐火材料的侵蚀。

纳米科技在耐火材料中的研究现状及发展趋势

简单介绍了纳米科技的特点,重点阐述了国内外纳米科技在耐火材料中的研究、应用现状和纳米粉体的分散技术种类及其发展趋势。

不同条件下白云石耐火材料抗侵蚀性的研究

采用真空感应炉法与静态坩埚法,分别研究了烧成白云石耐火材料在碱度为0.6、1.1、1.5和1.8的CaO-SiO2渣与Al2O3含量为37.98%的CaO-Al2O3渣中的抗侵蚀性。真空感应炉浸棒法的试验条件是真空度5kPa、1650℃保温25min;静态坩埚法的试验条件为空气气氛下于1650℃保温60min。对侵蚀后的试样进行观察与测量,并用SEM与EDAX分析了试样的断面形貌和化学组成变化。结果表明,在静态坩埚法抗渣试验条件下,在CaO-SiO2渣中,随着熔渣碱度的升高,试样与熔渣生成高熔点的C2S保护层,阻挡了熔渣的侵蚀,表现出较好的抗侵蚀性。在真空感应炉浸渍试样的试验中,在CaO-SiO2渣中,随着熔渣碱度的升高,试样抗侵蚀性呈现出先增强后减弱的趋势;在CaO-Al2O3渣中,试样侵蚀后形成低熔点的C12A7,试样的抗侵蚀性很差。

金属增韧氧化铝基耐火材料的研究进展

综述了金属增韧氧化铝基耐火材料的研究概况,并介绍了金属增韧氧化铝基耐火材料的增韧机理和过渡塑性相工艺的研究进展。认为金属增韧氧化铝基耐火材料具有一定的应用前景。

耐火材料抗无碱玻璃侵蚀性能的研究

介绍采用回转抗渣试验方法对多孔氧化铬、致密氧化铬和颗粒氧化铬试样进行了抗无碱玻璃侵蚀的对比试验,对试验前后的试样进行了扫描电镜分析,得出如下结论:①致密氧化铬试样的抗无碱玻璃侵蚀性能优于多孔氧化铬试样,多孔氧化铬试样的抗无碱玻璃侵蚀性能优于颗粒氧化铬试样。②试样气孔率越低,抗侵蚀性越好。玻璃熔渣主要是通过贯穿气孔向试样中侵蚀渗透,玻璃熔渣渗透的深度与气孔率的高低以及气孔的大小有关。

镁资源的综合利用及镁质耐火材料的发展

介绍了镁资源综合利用的途径及镁质耐火材料在高温工业中的发展情况。在镁资源综合利用方面着重介绍了金属镁的制取、镁水泥、氢氧化镁阻燃剂及轻质碳酸镁、轻质氧化镁、硫酸镁的制取与用途。在镁质耐火材料的发展情况中,从应用理论系统地分析并介绍了镁质耐火材料在高温工业:炼钢、有色金属冶炼、水泥窑及垃圾焚烧熔融炉的应用情况及其发展,并介绍了MgO-CaO材料的抗侵蚀和水化问题,以及尖晶石材料与镁质不定形耐火材料的研究现状和发展趋势。

电感耦合等离子体原子发射光谱法测定高铬质耐火材料中次量及微量成分

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）同时测定高铬质耐火材料中SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、ZrO2等次量及微量成分。通过试验确定了熔样方法，仪器最佳工作参数，ICP分析条件，分析谱线等，同时研究了基体效应。结果表明，样品用硼酸和无水碳酸钠混合熔剂在1000℃左右的温度下熔融，可以完全分解试样。引进试液中大量钠和基体铬对测定有影响，用基体匹配的方法克服，样品中含量较高的锆和铝对含量低的其它元素没有光谱干扰。该法分析待测元素含量的相对标准偏差小于2％，回收率为96％～104％。

尖晶石对不烧MgO-MA-C及Al_2O_3-MA-C质耐火材料抗氧化性的影响

以电熔镁砂、电熔白刚玉和烧结尖晶石等为 原料,研究了尖晶石的加入量(0,5%,10%,15%, 20%,30%)和加入形式(≤0.044mm的细粉或<2 mm的颗粒)对不烧MgO-MA-C及Al2O3-MA-C 质耐火材料抗氧化性的影响。结果表明:MgO (Al2O3)-MA-C质耐火材料的抗氧化性开始随着 尖晶石细粉的加入逐渐变强,尖晶石细粉的加入量为 5%～10%时抗氧化性最好,当尖晶石细粉的加入量 再继续增加时,抗氧化性变差;固定尖晶石加入量为 10%,尖晶石以细粉形式加入时,试样的抗氧化性最 好,逐渐加大尖晶石的粒度,试样的抗氧化性变差; MgO-MA-C质耐火材料的抗氧化性比Al2O3-MA -C质耐火材料的抗氧化性好。

镁铬耐火材料在真空条件下的抗渣性

采用真空感应炉抗渣法,研究了半再结合镁铬耐火材料在碱度分别为0.6、1.1、1.5和1.8的CaO-SiO2渣与Al2O3含量为37.98%的CaO-Al2O3渣中的抗侵蚀性,试验条件是真空度5kPa、1650℃保温25min。对侵蚀后的试样进行观察与测量,并用SEM与EDAX分析了试样的断面形貌和化学组成变化。结果发现:在CaO-SiO2渣中,随着炉渣碱度的升高,镁铬试样中的尖晶石更易于受到熔渣的侵蚀,并且尖晶石中的Cr2O3、Fe2O3被CO与钢水中的C还原为金属态的铬铁合金,试样的直接结合被破坏,侵蚀量变大。在CaO-Al2O3渣中,镁铬试样在边界层生成致密的MA尖晶石,抑制了熔渣的进一步侵蚀和Cr2O3、Fe2O3的还原,显示出较好的抗侵蚀性。

硅源对莫来石结合刚玉耐火材料性能的影响

以板状刚玉为骨料,莫来石为结合相,并以高岭土和无定型SiO2微粉作为合成莫来石的硅源,采用反应烧结工艺制备莫来石结合刚玉耐火材料,旨在降低莫来石的烧结成本及获得理想的显微结构.研究表明:以高岭土为硅源,莫来石生成量低于理论量,但生成温度较低,1550℃前已完成莫来石化反应,显微结构较均匀,烧结程度较好,莫来石呈长柱状;以SiO2微粉为硅源,莫来石量随温度提高连续增多,至1650℃接近理论生成量,莫来石呈粒状并倾向于偏聚,显微结构整体致密但局部疏松;后者强度,尤其高温强度显著高于前者,但抗热震性低于前者.

镁铬质耐火材料的ICP-AES法测定

采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)同时测定镁铬质耐火材料中Cr2O3、SiO2、Fe2O3、TiO2、CaO、Al2O3等次量及微量成分。通过试验确定了熔样方法、仪器最佳工作参数、ICP分析条件、分析谱线等,同时研究了基体效应。结果表明,样品用四硼酸锂和碳酸锂混合熔剂于1000℃左右熔融,可完全分解试样。引入试液中的大量锂和基体镁对测定有影响,可用基体匹配方法消除;样品中含量较高的铬、铁和铝对含量低的其它元素没有光谱干扰。用该法分析镁铬质耐火材料标样BCS369和BCS370的相对标准偏差RSD均小于1%,测定值与标准值一致。

含碳(或碳化硅)耐火材料热导率的测试

为了解决导电、高导热、易氧化的含碳(或碳化硅)耐火材料热导率难以测定的问题,在平行热线法的基础上通过对试样埋炭保护,在热线与试样之间作化学隔离和电绝缘处理,对仪器设备进行相应的改进等措施,建立了含碳(或碳化硅)耐火材料热导率测定方法,并对部分典型含碳耐火材料和含碳化硅耐火材料的热导率进行了实测。

炉外精炼用耐火材料提高寿命的途径及其发展动向

结合VOD与RH介绍了造成炉外精炼蚀损严重部位的原因。从MgO-Cr2O3、MgO-CaO、MgO-C、MgO-CaO-C、MgO-MgO·Al2O3等耐火材料性能及在精炼中的作用介绍了如何选择耐火材质;从接触角、熔渣粘度、形成高熔点化合物、气孔微细化以及炉渣成分控制、双饱和与精炼温度等方面介绍了提高炉外精炼用耐火材料寿命的途径。最后结合镁铬、镁钙、MgO-C、镁钙碳与无铬耐火材料介绍了炉外精炼用耐火材料的发展动向,并对MgAlON结合镁质耐火材料在炉外精炼中的研究与应用进行了评估与预期。

高铝质耐火材料中SiO_2的解聚-钼蓝光度法测定

对SiO2 含量低于 30 %的高铝质耐火材料中SiO2 的解聚 -钼蓝光度测定方法进行了研究。结果表明 :氟化钾是最佳的解聚剂 ,氟化钾 (2 0g·L- 1 )和硼酸 (2 0g·L- 1 )的用量分别为 5 .0mL和 7.5mL。本方法准确可靠 ,重复性好 ,可以用于SiO2 含量低于 30 %的高铝质耐火材料中SiO2 的测定 ,结果令人满意。

有色金属火法冶炼用耐火材料及其发展动向

根据近些年来有色重金属与轻金属火法冶炼工艺技术的发展,从有色重金属与轻金属火法冶炼条件的特点分析与阐述了所用耐火材料发展的动向,着重介绍了有色金属冶炼炉如:闪速炉、澳斯麦特炉、艾萨炉、诺兰达炉、转炉、连续炼铜炉、氧气底吹熔池直接炼铅炉(QSL炉)、铅锌密闭鼓风炉(ISP炉)、粗锌精馏炉、锌浸出渣挥发回转窑、碱石灰法回转窑、焙烧炉、铝电解槽、铝熔化炉以及硅热还原法制原镁等窑炉关键部位所用的耐火材料。另外,为了给上述冶炼炉的关键部位选择合适的耐火材料,还对一些耐火材料组元的抗FeO-SiO2渣侵蚀,抗炉渣与锍的渗透以及在炉衬工作面形成保护层等方面进行了分析与论述。此外,化学热力学计算与现场试验结果表明,含碳耐火材料不适宜用在重有色金属冶炼炉。还介绍了不同品种的镁铬耐火材料与碳化硅质耐火材料以及Al2O3-Cr2O3-尖晶石材料,并对含Cr2O3耐火材料存在的问题与解决途径做了分析与建议。

耐火材料与洁净钢的关系

从化学热力学分析讨论了耐火氧化物及复合氧化物与钢液中平衡氧含量的关系 ,钢液中氧含量与氧势的关系 ,耐火氧化物与钢中硫含量 ,耐火氧化物及结合剂与钢中磷含量 ,耐火材料中残余水分及有机结合剂与钢中氢含量的关系 ,以及炼超低碳钢时的碳污染等问题。

我国耐火材料矿物资源状况与发展问题的讨论

介绍了我国耐火资源的现状和开发利用状况,包括我国耐火资源储量分析、耐火资源的行业配置、耐火矿物资源消耗状况以及耐火矿物资源利用情况。对合理利用耐火资源,走可持续发展道路提出建议;通过改进原料产品生产工艺,提高耐火矿物资源的利用效能;合理使用耐火材料,降低耐火资源的消耗。

“十五”期间中国钢铁工业用耐火材料的科技进步

介绍了我国“十五”期间（2001年-2005年）钢铁工业用耐火材料取得的科技成果，讨论了今后发展趋势。

耐火材料抗冰晶石侵蚀测试方法的发展现状

详细介绍了近年来国内外铝电解槽用耐火材料抗冰晶石侵蚀测试方法的现状,系统分析比较了各种测试方法的优缺点。从耐火材料检测实践出发,提出了根据耐火材料实际应用状况和材料种类来选择适当的检测方法。全部浸入法和半浸入法适用于电解槽侧壁耐火材料,坩埚法主要适用于散状耐火材料。

纳米Al_2O_3对刚玉质耐火材料结构和性能的影响

在以板状氧化铝、电熔白刚玉、烧结氧化铝微粉为主要原料的刚玉质耐火材料中通过机械混合法和前驱体(铝溶胶)法引入0、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%(质量分数,下同)的纳米Al2O3,混练均匀后,以180MPa的压力压制成125mm×25mm×25mm的试样,于120℃干燥12h后,在硅钼棒电炉中于不同温度(1400℃、1500℃、1600℃和1650℃)下保温4h烧成,然后测定烧成后试样的体积密度、显气孔率、常温抗折强度和高温抗折强度,并采用SEM分析烧成后试样的显微结构。结果表明:以前驱体法引入纳米Al2O3对材料性能的优化效果明显好于机械混合法;在相同的工艺条件下,加入1.5%的纳米Al2O3对提高烧成试样的体积密度、常温抗折强度和高温抗折强度作用最明显;当纳米Al2O3加入量超过1.5%时,烧成试样的强度迅速降低。