CaTiO3对RH精炼炉用无铬浇注料性能的影响

本论文针对RH精炼炉的具体操作条件,并结合我国丰富的铝土矿资源优势,以刚玉和尖晶石为主要原料,同时添加适量的微粉和高效复合减水剂,探讨了CaTiO3的加入量(0%、2%、4%、6%、8%、10%)对RH精炼炉用无铬浇注料的抗折强度、耐压强度、体积密度、显气孔率、永久线变化率、耐磨性及抗渣性能的影响,结果表明:1)加入4%的CaTiO3能较大提高浇注料的强度和耐磨性;2)随着CaTiO3含量的增加,试样的体积密度略有下降,显气孔率增加,线变化率增大;3)随着CaTiO3加入量的增加,浇注料的抗渣侵蚀能力有所下降,但是当CaTiO3的加入量<4%时,其抗渣性比原来有所提高;4)从浇注料的综合性能来看,CaTiO3的合适的加入量为4%。     

铝铬渣对用后镁铬砖制备镁铬浇注料性能的影响

为实现用后镁铬砖的综合利用,本文以用后镁铬砖回收料为主要原料制备镁铬质耐火浇注料,研究了铁合金厂铝铬渣对用后镁铬砖制备镁铬质耐火浇注料体积密度、显气孔率、常温耐压强度、热震稳定性及抗渣性的影响.结果表明:铝铬渣对用后镁铬砖制备镁铬浇注料具有一定的促烧结作用,随着铝铬渣加入量增加,烧后试样常温耐压强度增大.随着浇注料结构中原位尖晶石量增加,试样显气孔率增大,体积密度减小.当铝铬渣加入量为10％时,试样的热震稳定性最好,热震前后试样的常温耐压强度保持率为93.8％,试样具有较好抗渣侵蚀性能,侵蚀层结构稳定均匀.     

刚玉基超低水泥耐火浇注料的物理和力学性能

研究了刚玉类型对超低水泥浇注料的物理、化学和力学性能的影响。通过将不同类型的刚玉与碳化硅、石墨、水泥、金属硅和二氧化硅微粉混合,分别制得了棕刚玉、板状刚玉和回转窑煅烧矾土基超低水泥浇注料。经110℃干燥24h和经1 450℃保温5h热处理后,检测了试样的体积密度、显气孔率和常温耐压强度。依据抗渣性试验方法检测了试样的抗渣性。通过扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDX)和X射线衍射(XRD)对试样进行了分析。结果表明:所有的耐火浇注料都具有良好的抗渣性。在所有的耐火浇注料中,板状刚玉基耐火浇注料具有最大的常温耐压强度和适宜的气孔率。     

硅微粉对Al2O3-SiC-C质铁沟料的性能影响

本文以棕刚玉、碳化硅粉、氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥(Secar71)等原料制备了Al2O3-SiC-C(ASC)质铁沟浇注料,探讨了低硅微粉加入量(质量分数分别为0、0.5％、1％、1.5％)对铁沟浇注料性能的影响.研究结果表明:在110℃烘干24 h和在1450℃煅烧保温3h后,随着硅微粉加入量的增加,铁沟料加水量逐渐减小,显气孔率呈现先减小后增大的趋势,体积密度的变化趋势与显气孔率的正好相反,常温抗折强度及耐压强度呈现逐渐增强的趋势,加入1.5％硅微粉的试样线膨胀系数比1％试样的大.综合分析ASC铁沟浇注料在高炉使用过程中各方面的性能要求,在现有颗粒级配工艺下,低硅微粉较为合适的含量为1.0％.     

骨料对Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响

为降低铁沟浇注料的原料成本和促进固体废弃物的资源再利用,分别以还原刚玉质骨料和棕刚玉骨料,在其他实验条件相同的前提下,制备了两种Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料试样,研究对比了两种骨料对浇注料的性能的影响.结果表明:(1)试样分别经110℃和1100℃热处理后,以还原刚玉为骨料的试样(编号为1#)的体积密度皆低于以棕刚玉为骨料的试样(编号为0#),其显气孔率皆高于试样0#的;经1500℃热处理后,试样1#的体积密度高于试样0#的,其显气孔率低于试样0#的;经110℃、1100℃热处理后,试样1#的常温抗折强度皆高于试样0#的,而常温耐压强度表现则相反;经1500℃热处理后,试样1#的常温抗折强度和常温耐压强度皆高于试样0#的.(2)还原刚玉骨料玻璃相含量较高,致使试样1#的高温抗折强度低于试样0#的.(3)与试样0#相比,试样1#的抗侵蚀性较差,抗渗透性较好.综合考虑还原刚玉的各项性能可知,还原刚玉有望作为骨料替代棕刚玉在高炉出铁沟浇注料中的使用.     

不同碳材料对铝碳浇注料性能的影响

含碳浇注料因碳材料的水润湿性差及高温氧化引起的材料性能差等问题一直备受关注。分别以热氧化石墨、ZrC包覆改性石墨和水热碳化生物质碳材料为碳源制备铝碳浇注料,研究不同碳材料对铝碳浇注料显气孔率、物理性能、物相组成,以及抗氧化性和抗渣侵蚀性能的影响。结果表明:引入热氧化石墨的浇注料具有最高的加水量,残留孔隙破坏了材料内部结构,浇注料机械性能较差;添加ZrC表面改性石墨可以降低浇注料的加水量,抗氧化性能较好,但对力学性能的提升无显著影响;以生物质碳材料为碳源可以显著提高浇注料的物理性能,相比于添加石墨的试样,生物质碳材料并未显著提升试样的抗渣侵蚀性能。     

纳米碳酸钙对无水泥结合刚玉浇注料力学性能和显微结构的影响

以板状刚玉、氧化铝微粉、商品纳米碳酸钙、Alphabond300为主要原料,FS10为减水剂,制备了不同纳米碳酸钙含量的刚玉浇注料试样,并测定了其经1000℃及1600℃热处理后的显气孔率、体积密度和耐压强度。利用扫描电子显微镜观察了材料的微观结构。结果表明,在减水剂加入量一定时,随纳米碳酸钙加入量的增加,需水量逐渐增加,显气孔率逐渐升高,耐压强度也逐渐提高。在控制浇注料流动值基本一致的情况下,随纳米碳酸钙加入量的增加,显气孔率明显增大,耐压强度逐渐提高。     

炭黑N990加入量对Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料性能的影响

为了进一步改善Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料的性能,以均化矾土、碳化硅、炭黑N990、α-Al_2O_3微粉、SiO_2微粉为主要原料,水泥为结合剂,制备了Al_2O_3-SiC-C出铁沟浇注料,研究了炭黑N990加入量(加入质量分数分别为1.5%、3%和4.5%)对浇注料的显气孔率、体积密度、常温抗折强度、常温耐压强度、高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等的影响。结果表明:随着炭黑加入量的增加,试样的显气孔率升高,体积密度和强度降低,抗氧化性呈先降低后升高的变化趋势,抗渣侵蚀性逐渐增强。     

SM高效减水剂及锆英石对耐火浇注料性能的影响

研究了SM高效减水剂对浇注料流动值和力学性能指标的影响,以及添加锆英石粉对耐火浇注料热震后残余抗折强度的影响。结果表明,在试验范围内随SM加入量增大浇注料流动值增大,体积密度增大,显气孔率降低,耐压强度、抗折强度增大;随锆英石加入量增加,热震15次后残余抗折强度先增大后减小。     

加入氧化铝空心球对莫来石浇注料性能的影响

为了提高以莫来石为主原料、纯铝酸钙水泥为结合剂的莫来石浇注料的性能,在其中添加氧化铝空心球,并研究其加入量(质量分数分别为0、10%、20%和30%)对该浇注料体积密度、显气孔率、热导率、常温强度、荷重软化温度、抗热震性的影响。结果表明:随着氧化铝空心球加入量的增加,试样的显气孔率增大,体积密度减小,常温抗折强度和耐压强度降低,热导率减小,荷重软化温度及抗热震性能变化不大。可见,在莫来石浇注料中引入氧化铝空心球,可明显改善浇注料的保温性能。     

Effect of Treated Graphite on Properties of Al_2O_3-SiC-C Castables

Al2O3-SiC-C castables with 2% pitch or 2%,4% and 6% treated graphite,respectively,were prepared based on the basic formulation of traditional Al2O3-SiC-C castables. The flowability of castables,and bulk density,volume stability,strength,oxidation resistance and slag resistance of specimens fired at 110 ℃,1 100 ℃ and 1 500 ℃ respectively were comparatively studied. The results showed that:(1) With carbon source changing from pitch to treated graphite and the increase of treated graphite addition,water additi...     

含Cr_2O_3刚玉质浇注料

研究了Cr2O3含量对刚玉质低水泥和超低水泥浇注料性能的影响。结果表明：Cr2O3含量增加，浇注料的强度降低；选择六偏磷酸钠为反絮凝剂、添加SiO2微粉以及80％Al2O3纯铝酸钙水泥可获得性能优异的合Cr2O3刚玉质浇注料。     

减水剂对超低水泥Al_2O_3－Cr_2O_3ZrO_2质浇注料流变性能的影响

对添加三种有机高分子减水剂和两种聚磷酸盐碱水剂的Ａｌ２Ｏ３－Ｃｒ２Ｏ３－ＺｒＯ２质浇注料桨体与泥料流变参数进行对比。研究表明，在加有Ａｌ２Ｏ３、ＣｒＯ３超细粉，以纯铝酸钙水泥为结合剂的浇注料中，有机减水剂的作用效果更为显著。对减水剂的作用机理和作用规律以及ξ电位，流变参数和流动值的关系作了探讨。     

原位生成SiAlON增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料的力学性能

根据热力学计算,在还原气氛下,通过引入Si3N4和提高Si的加入量等途径原位合成制备出SiAlON增强Al2O3-SiC-C浇注料是完全可行的.实验研究了Si3N4的加入量和Si的加入量对Al2O3SiC-C铁沟浇注料力学性能的影响.结果发现随着Si3N4加入量的提高,材料的力学性能先增大,后减小,加入量为6%时材料力学性能最佳;Si的加入量对材料性能的影响较为显著,材料的力学性能随着其加入量的增多而逐渐提高,其最佳加入量为5%.XRD及SEM分析结果表明,SiAlON增强Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能优良的根本原因是由于Si3N4、Si与Al2O3原位反应生成的SiAlON改变了材料基质结合形式,提高了基质的固-固直接结合率.     

硅线石对矾土基浇注料性能的影响

以矾土为主要原料,加入硅线石粉、SiO2微粉、活性A l2O3微粉、水泥等制备矾土基浇注料,研究了硅线石加入量(质量分数分别为0、4%、8%和12%)对浇注料常温性能和抗渣侵蚀性能的影响。结果表明:随着硅线石加入量的增加,浇注料的常温强度和体积密度下降,显气孔率增大;在浇注料中加入硅线石有助于提高试样的抗渣侵蚀性能,但加入质量分数大于8%时,试样抗渣侵蚀性能下降,渣渗透深度和侵蚀深度增加;硅线石加入质量分数为4%~8%时,浇注料的综合性能较好。     

富镁尖晶石对固体磷酸铝结合Al2O3-SiC浇注料性能的影响

采用致密电熔刚玉、氧化铝粉、黑碳化硅为主要原料,固体磷酸铝为结合剂,研究分别加入8%、10%、12%、14%和16%富镁尖晶石对Al2O3-SiC浇注料性能的影响。结果表明富镁尖晶石是固体磷酸铝结合Al2O3-SiC质浇注料较好的促凝剂,但其加入量不宜太多,最佳加入量为12%。     

改性石墨对矾土基浇注料性能的影响

分别采用Al_2O_3涂层处理法和石墨造粒法改善石墨的润湿性,并将改性处理后的石墨引入到矾土基浇注料中,研究了含改性石墨的矾土基浇注料的性能。结果表明:Al_2O_3涂层对石墨的改性效果不明显,而石墨造粒的改性效果较好;与未处理鳞片石墨相比,造粒石墨中的石墨以微粒的形式分散于浇注料中,使浇注料的需水量大幅度降低,从而使得试样的结构致密,高温抗折强度较高,抗热震性较好。     

矾土基高铝—尖晶石质钢包浇注料的研制和应用

以特级铝矾土、矾土基尖品石和烧结镁砂等为主要原料，采用超细粉凝聚结合，并对基质的化学矿物组成进行优化，开发出了矾土基高铝—尖晶石钢包浇注料。其烘烤特性良好，施工性能、物理性能及抗渣性比传统水玻璃结合的铝镁浇注料有显著提高。经在全国十多家钢厂的中小型钢包上使用，在绝大多数情况下其寿命比传统水玻璃结合的铝镁浇注料或铝镁炭发砖提高了１００％以上。     

同向非对称双螺杆混合石墨增强导热高分子材料性能研究

选用粒径为15 μm的鳞片石墨和3 μm的氧化铝(Al2O3)为导热填料,采用新型同向非对称双螺杆挤出机为加工设备,在石墨填充量为10 %（质量分数,下同）而Al2O3填充量为10 %~50 %范围内,制备聚丙烯(PP)/Al2O3和PP/Al2O3/石墨导热高分子材料并进行性能测试。结果表明,添加少量石墨,在Al2O3填充量低时可增强导热高分子材料的拉伸强度,石墨与Al2O3的混杂减缓了拉伸强度下降的速率,改善了导热高分子材料的弯曲和冲击性能;PP/Al2O3/石墨的熔体流动速率比PP/Al2O3的小,PP/Al2O3/石墨比PP/Al2O3的负载热变形温度升高约15 %。     

Al2O3-SiC-C质湿式喷射浇注料的研究和应用

以高纯莫来石、碳化硅、SiO2微粉、Al2O3微粉、纯铝酸钙水泥、白刚玉细粉和球沥青等为原料,研究了q值为0.23、0.25、0.27、0.29和0.31时湿式喷射浇注料的流变性能;进一步研究了q值为0.27时,SiC加入量(质量分数分别为12%、15%、18%、21%)对其流变性能、常温物理性能和高温抗折强度、抗热震性能、抗渣侵蚀性能的影响。结果表明:根据Andreassen方程,当q=0.27时,配制的浇注料具有较好的流变性能;加水量为6.5%(w)时,研制浇注料的流变性能类似于宾汉姆流体,适于管道输送;SiC加入质量分数为18%时,浇注料具有较高的高温抗折强度、抗渣侵蚀性能和抗热震性能;经对鱼雷罐和出铁沟的喷补使用证明,研制的湿式喷射浇注料施工性能好,使用性能优异。