MgO对CaO-Al_2O_3-MgO熔渣性能影响的实验研究

为探讨Mg O在Ca O-Al2O3-Mg O熔渣中的作用机理,通过高温实验,研究Mg O对Ca O-Al2O3-Mg O渣系熔点、黏度以及表面张力的影响。结果表明:熔渣的软化温度、半球点温度和流动温度随Mg O含量的增加均呈现出先降低后升高的变化规律,当w(Mg O)为6%~12%时,渣系熔点较低而且熔渣软化区间相对较小;当w(Mg O)为8%时,渣样的黏度值相对较低,而黏度波动幅度和相对波动范围则在w(Mg O)分别为4%和8%时最小;随着Mg O含量的增加,熔渣的表面张力在不同温度下变化规律略有不同,当w(Mg O)为6%时,熔渣的表面张力均出现了最低值,随温度的升高,熔渣的表面张力呈减小的趋势。     

熔渣对刚玉-尖晶石浇注料侵蚀的热化学模型研究

采用FactSage（软件研究1 600℃时熔渣对刚玉-尖晶石浇注料侵蚀的热化学模型,并采用静态坩埚试验法,通过SEM、EDS分析手段对热化学模型进行验证。结果表明,熔渣与刚玉-尖晶石浇注料的热化学模型能计算出熔渣与耐火材料反应后界面处出现的物相及其含量,进而能推测渣/耐火材料之间隔离层的形成情况;能预测熔渣成分的变化情况,进而推测出渣层的主要物相;模拟结果与试验结果相吻合。熔渣与骨料和基质分别发生局部反应,在刚玉骨料表面,Al2O3与熔渣中的CaO形成CA6隔离层,使骨料向渣中溶解成为间接溶解;而在基质与渣界面无隔离层形成,使基质向渣中溶解成为直接溶解。     

水泥对刚玉-尖晶石浇注料抗侵蚀性影响研究

以板状刚玉为骨料,电熔白刚玉、电熔尖晶石、Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥为基质,研究了纯铝酸钙水泥加入量对刚玉-尖晶石浇注料抗侵蚀性能的影响.结果表明:纯铝酸钙水泥加入量为4%时,浇注料的侵蚀、渗透指数最大,抗渣侵蚀性能最差;水泥含量≥6%时抗渣侵蚀、渗透指数明显下降,抗渣性逐渐改善.水泥加入量影响浇注料的抗侵蚀性能主要与基质中的物相组成和显微结构有关.随水泥加入量的增加,水泥中的CaO与Al2O3反应形成六铝酸钙,基质中刚玉的含量减少;渣中的CaO与刚玉颗粒反应形成六铝酸钙,产生体积膨胀堵塞气孔,抑制了渣的渗透,使得抗渣侵蚀性能得到改善.     

基于低温炼铁技术酸性高炉渣流动性的实验研究

用分析纯化学试剂配制高炉炉渣,研究基于低温炼铁技术MnO和Na2CO3含量对高炉渣熔化温度及黏度的影响,并用XRD分析缓冷后熔渣的矿相。结果表明:MnO能促进高炉渣形成大量的钙镁、钙铝黄长石,同时形成含锰的复杂化合物,这些物质能有效降低高熔渣的熔化性温度及黏度;当MnO质量分数在2.0%左右、1 400℃时,高炉渣黏度能达到0.564 Pa.s;Na2CO3能扩大炉渣的软熔区间,但对高炉渣的黏度影响不大。     

高炉渣气雾粒化性能试验研究

针对高炉熔渣的粒化环节,在气淬的基础上加入喷雾射流,通过实验研究了不同气压、水流量和出渣温度对熔渣粒化性能的影响,包括熔渣颗粒的飞行轨迹、粒径分布、成珠率等。结果表明：气量和水量的增大有助于提供给渣流更多的动量,使渣粒的飞行时间越长,渣粒落地粘壁的比例越小;喷雾射流的加入在水流量小于1.5 L/min时,在一定程度上可以强化熔渣的破碎过程,使渣粒平均粒径减小,随着喷雾量的持续增加,熔渣的粒径分布整体呈先减小后增大的趋势,熔渣成珠率先增大后减小;随着气流速度的增大,渣粒的平均粒径先逐渐减小,后趋于稳定,渣粒的成珠率随着气体流速逐渐增大后逐渐趋于稳定值,最大约83%;渣流温度的不同导致其具有不同的黏度,渣流温度越大,黏度越低,成珠率越好,粒径越小,熔渣的粒化性能越好。     

二氧化硅微粉对炭素捣打料显微结构及性能的影响

以冶金焦粉为主要原料,改性中温沥青粉为结合剂,添加二氧化硅微粉混合成型,于220℃下干燥、1 550℃下埋炭烧成炭素捣打料。测定烧成样的耐压强度、体积密度和导热系数,采用XRD和SEM分析试样物相及显微结构。结果表明,添加了二氧化硅微粉的试样经1 550℃热处理,可原位反应生成碳化硅晶须,二氧化硅微粉初期添加量越大,所生成的碳化硅晶须越多,试样的体积密度、耐压强度和导热系数越高;当二氧化硅微粉添加量为8.5%时,试样的碳化硅晶须生成量减少,导热系数降低。     

垃圾焚烧炉用低水泥碳化硅浇注料存在的问题

炉内耐火材料质量的好坏是垃圾焚烧炉是否能长周期、满负荷安全生产的关键，特别是垃圾焚烧炉两侧墙下部，因垃圾焚烧产生挥发性的气体、熔融物、飞灰、飞渣等，所以要求耐火材料具有良好的耐磨、耐蚀、抗渣、抗氧化等性能．当前，国内外用于垃圾焚烧炉的耐火材料通常是碳化硅挠注料，该浇注料是以碳化硅颗粒为骨料，再结合低水泥微粉制成．     

含Cr_2O_3不锈钢熔渣导电性的研究

采用4探针法(Mo丝)对含Cr_2O_3不锈钢熔渣电导率进行测试,研究Cr_2O_3含量和碱度对熔渣电导率随温度变化的影响,并得出不同渣系的电导活化能。结果表明:在实验温度范围内所有熔渣的电导率均随温度的下降而降低,在碱度为1.00,1.25和1.50时熔渣电导率随Cr_2O_3含量的增加而减小;当熔渣中Cr_2O_3含量相同时,碱度由1.00增加到1.50,电导活化能增加,熔渣电导率随温度降低而下降速率加快。对熔渣进行淬冷,并对淬冷渣样进行X射线衍射(XRD)分析。结果表明,在淬冷条件下,渣中仍析出尖晶石相和钙镁硅石相,揭示了熔渣在降温过程中电导率下降的原因。     

热致聚酰胺液晶与尼龙6复合材料的相容性

采用共溶剂法制备了实验室自行合成的热致液晶聚酰胺(TLCP)与尼龙6(PA6)的复合材料。通过乌氏黏度计、DSC、FT-IR以及SEM等方法分析了复合材料的相容性。加入TLCP后,共混物的特性黏度增加,熔点下降,熔融焓降低;红外图谱证实了TLCP与PA6之间存在分子间氢键作用;SEM的结果表明,当w(TLCP)≥5%时,两相界面模糊,当w(TL-CP)=40%时,共混物呈均相体系,无相分离。以上结果均证实,在不添加第三相增容剂的情况下,引入分子间氢键的作用可以制备出具有良好相容性的PA6/TLCP复合材料。     

钢渣-锰渣复合胶凝材料的结构与性能研究

通过复掺锰渣微粉和钢渣微粉取代部分硅酸盐水泥制备钢渣-锰渣复合胶凝材料,系统研究了锰渣掺量对复合胶凝材料力学性能、流动度、水化热、相组成及微观形貌的影响。结果表明,锰渣微粉的掺入能够有效激发钢渣微粉的潜在活性,改性复合胶凝材料的力学强度和微结构。其中,当锰渣微粉掺量为质量分数14%时复合胶凝材料具有最优性能,其7d抗折强度和抗压强度可达5.8MPa、31.4MPa,28d抗折强度和抗压强度高达7.1MPa、43.2MPa,水化放热量降低了约1/2。这主要是由于掺入锰渣可促使铝酸钙凝胶反应形成AFt,并使其填充于C-S-H凝胶间隙,水化产物相互交织,增大了材料的密实度。     

低水泥尖晶石浇注料的研制

介绍了低水泥尖晶石浇注料的研制过程，通过大量试验，确定了活性ＳｉＯ２微粉和α－Ａｌ２Ｏ３微粉，水泥，外加剂品种和用量，骨料颗粒级配，对浇注料进行了抗侵蚀试验和矿相分析，结果表明，该浇注料各项性能达到或超过了国内同类产品。     

粉剂熔化性对顶吹喷粉钢水脱磷动力学的影响

对悬挂式顶吹喷粉精炼的钢水脱磷速率进行了理论和实验研究．应用传质原理的双膜理论，分别考虑气粉流直接冲击钢水面的过渡相接触区和顶渣的稳定相接触区，建立了顶吹喷粉钢水精炼的动力学模型．考查了供粉强度和渣粉熔化特性对精炼速率的影响．结果表明，即使在渣粉熔点较低的情况下，稳定相接触区对整个精炼过程也有着重要的贡献．增加供粉强度可增加稳定相接触区反应所占的比例，但对过度相接触区无影响，降低渣粉熔点可显著提高过渡相接触区的精炼效率，从而提高整个精炼过程的速率．     

LATS refining ladle slag modifying with CaO-CaF2

To reduce the slag sticking onto the snorkel of the ladle during the ladle alloying treatment station （LATS） process, CaO- CaF2 （the mass ratio of CaO/CaF2 is 1：1） was employed as the modifier of the LATS refining ladle slag. The effect of CaO-CaF2 on the melting point, viscosity, and desulfurizing capability of the ladle slag was investigated. The melting point of the unmodified ladle slag is 1439℃. When adding 20wt% CaO-CaF2, the melting point is decreased to 1327℃. At 1500℃. the viscosity of the unmodified ladle slag is 6.5 Pa.s, which can be decreased lower than 2 Pa.s by adding more than 10wt% CaO-CaF2. The experimental results of desulfu- rization of the melts show that the desulfurizing power of the ladle slag can be enhanced by adding CaO-CaF2.     

助熔剂种类与配比对高磷铁水脱磷渣高温性能的影响

分别以CaF2和B2O3为助熔剂,在实验室条件下研究了助熔剂种类与配比对脱磷渣熔点的影响,并测定了脱磷渣在不同温度下的黏度值。结果表明,以CaF2为助熔剂时,在保证脱磷渣熔点较低和流动性较好的同时,为了减轻设备腐蚀和环境污染程度,脱磷渣中CaF2与CaO的质量分数比值以0.50为最佳;以B2O3作为助熔剂时,只有当脱磷渣中B2O3与CaO的质量分数比值达到0.16时,助熔效果才比较明显。     

城市垃圾焚烧飞灰高温熔融处理实验研究

利用高温管式炉对生活垃圾焚烧飞灰进行了高温熔融特性分析,包括飞灰在高温下的物质迁移和熔融玻璃体的浸出分析。结果表明,随着反应温度增加,飞灰熔融产生的熔渣相对原始飞灰量依次下降,飞灰高温挥发物增加。经检测,玻璃体满足危险废弃物毒性浸出标准。熔融后的玻璃体密度是飞灰堆积密度的5倍,有很好的减容效果。飞灰中大部分Cl元素挥发至气相和二次飞灰中,Cl-进入气相对熔融系统造成的腐蚀等影响将是未来需解决的工艺问题。     

不同碳含量的镁碳砖抗渣侵蚀性能研究

用感应炉浸渍试验法研究低碳镁碳砖和普通镁碳砖对攀枝花钢铁（集团）公司钢包渣的抗侵蚀能力。采用SEM和EDS分析方法研究侵蚀后试样的显微结构及化学组成的变化。结果表明,普通镬碳砖脱碳层厚度是低碳镁碳砖脱碳层厚度的2．4倍,碳氧化后其组织结构疏松,并且生成大量低熔点CMS和CaSiO3。这些低熔点化合物形成连续相渗透于MgO颗粒周围,分解镁砂,使骨料破坏,加速MgO—C砖的损毁。而低碳镁碳砖碳氧化后形成微细化气孔,此微孔中生成的高熔点化合物MA容易过饱和而沉淀,因此增加了固-固直接结合程度,使脱碳层的组织结构较为致密,提高了材料的抗渣侵蚀性能。     

中薄板坯连铸保护渣研究

系统地研究了中薄板坯连铸保护渣的化学成分与理化性能，熔化温度、熔化速度和粘度的关系，探讨了保护渣中的Al2O3、F^-、碳质量分数及碱度的大小对保护渣理化性能的影响，得到了优化的保护渣成分，为开发满足现场工艺要求的中薄板坯连铸保护渣提供理论依据和指导。     

连铸中间包耐火材料的冲蚀特性与控流装置的优化设置

中间包内耐火材料的损毁是化学反应、热应力与钢液流动的协同作用所致,中间包内控流装置发生侵蚀的主要原因是钢液对耐火材料的冲蚀。对设置有湍流控制器、挡渣堰、挡渣坝的中间包耐火材料的冲蚀特性进行数值模拟计算与分析,结果表明,中间包内冲蚀最严重的部位是在湍流控制器及冲击区包壁上部1/3处,其次是挡渣堰迎向钢液流动一侧壁面;随着挡渣堰与钢液入口距离的增加,钢液对挡渣堰、挡渣坝的冲蚀强度下降;根据停留时间分布（RTD）曲线设置中间包控流装置时,应考虑钢液对耐火材料的冲蚀特性。