RH真空炉衬用无铬耐火材料抗渣性能的研究

对镁锆质、镁尖晶石质、镁尖晶石钛质和镁尖晶石锆质4种典型的无铬耐火材料的抗渣侵蚀性能进行了研究,并与RH真空炉下部槽用镁铬砖进行了对比。结果表明:炉渣对耐火材料的侵蚀主要是通过炉渣中铁氧化物、CaO、SiO2和MnO向材料内部扩散而产生的侵蚀反应造成的。镁锆质材料中的ZrO2吸收炉渣中的CaO生成高耐火性能的CaO.ZrO,使镁锆材料较其他3种MgO基无铬耐火材料具有更优良的抗炉渣侵蚀性。     

镁锆砖的抗RH炉渣侵蚀机制

为实现RH炉的无铬化,以电熔镁砂、单斜锆为原料制备了ZrO2质量分数为11%的镁锆砖,并采用回转抗渣法进行镁锆砖和电熔再结合镁铬砖的抗高、低碱度RH炉渣对比试验,并分析了其抗渣机制。结果表明:(1)镁锆砖抗高碱度渣侵蚀性能较再结合镁铬砖强,但其抗低碱度渣侵蚀性能相对较差;在高碱度渣中形成含锆酸钙反应层是镁锆砖抗渣侵蚀性能优越的关键。(2)镁锆砖中的ZrO2吸收渣中的CaO而使渣碱度降低,黏度升高,从而使渣在镁锆砖中的渗透程度降低。(3)镁锆残砖的渣层含微量的ZrO2,从工作面到原砖层,镁锆残砖呈现出明显变质层、轻微变质层和原砖层3个段带,而镁铬残砖只有明显变质层和原砖2个段带;镁锆砖的SiO2含量在轻微变质层中最高,而镁铬砖的SiO2含量从工作面到原砖层逐渐减小。     

回转抗渣法对比MgO-ZrO_2砖和MgO-Cr_2O_3砖的抗RH炉渣效果

为了根除含铬材料可能带来的环境危害,研究了可望取代MgO-Cr2O3(镁铬)材料的环境友好型MgO-ZrO2(镁锆)材料。通过回转炉模拟RH炉的环境,利用回转抗渣法对比两种材料的抗侵蚀效果。结果表明:在钢液、炉渣和有氧条件下,Fe被氧化成FeO与Fe2O3,镁铬砖随之产生裂隙,并且Cr2O3氧化成CrO气体蒸发而导致材料结构疏松和剥落;而镁锆砖在钢液中溶解的氧活度极低,ZrO2极难流失,且它和渣中CaO快速反应形成CaZrO3致密保护层而阻止镁锆砖被侵蚀。试验的结果表明镁锆砖的使用效果优于镁铬砖,建议可试生产服役于RH炉的镁锆砖。     

镁锆砖的抗侵蚀性能研究

采用两种不同炉渣,用静态坩埚法对镁锆砖的抗侵蚀性能进行了研究,并通过SEM和XRD等分析手段对镁锆砖的侵蚀机理进行了探索。结果表明：两种炉渣对镁锆砖的侵蚀情况略有不同;抗渣试验过程中未发生ZrO2的晶相转变。镁锆砖的侵蚀机理为：渣中的CaO与砖中的ZrO2发生反应生成高熔点物相CaZrO3,CaZrO3的生成在方镁石晶间形成了致密保护层,从而阻止了渣对镁锆砖的继续侵蚀。     

TiO2对镁铬砖抗渣蚀性的影响

利用xRD分析和光学显微镜等测试手段,研究了添加TiO2对镁铬砖抗渣蚀性的影响.结果表明炉渣中的CaO能分解镁铬砖中的二次尖晶石而使镁铬砖损毁,但加入TiO2后,TiO2能优先于尖晶石中的Cr2O3与渣中CaO反应,生成高熔点的CaTiO3,从而抑制CaO对砖中镁铬尖晶石的分解,提高了镁铬砖的抗高钙渣渣蚀能力.     

TiO_2对镁铬砖抗渣蚀性的影响

利用XRD分析和光学显微镜等测试手段 ,研究了添加TiO2 对镁铬砖抗渣蚀性的影响。结果表明 :炉渣中的CaO能分解镁铬砖中的二次尖晶石而使镁铬砖损毁 ,但加入TiO2 后 ,TiO2 能优先于尖晶石中的Cr2 O3与渣中CaO反应 ,生成高熔点的CaTiO3,从而抑制CaO对砖中镁铬尖晶石的分解 ,提高了镁铬砖的抗高钙渣渣蚀能力     

澳斯麦特铜熔炼炉渣线用后铝铬残砖的分析

对澳斯麦特铜熔炼炉渣线部位使用后的铝铬砖进行了XRD、SEM和EDS分析。结果表明:在使用过程中,铝铬砖中的Al2O3、Cr2O3与渗入熔渣中的FeO反应生成高熔点的铁铝尖晶石和铁铬尖晶石,从而阻止炉渣对耐火材料的进一步侵蚀,延长炉衬的使用寿命;炉渣中的SiO2和CaO主要与砖中的Al2O3反应生成低熔点的硅酸盐相Ca(Al2Si2O8)。     

复合添加剂对RH炉浸渍管用MgO-MgO·Al2O3砖性能的影响

为了提高RH炉浸渍管用MgO-MgO·Al2O3砖性能,以电熔镁砂、烧结镁铝尖晶石、板状刚玉为基础原料,添加不同含量的TiO2和ZrO2复合添加剂来制备MgO-MgO·Al2O3材料.研究了添加剂对材料体积密度、显气孔率、抗热震性、高温抗折强度和抗RH精炼渣侵蚀和渗透性的影响.结果表明:引入复合添加剂能促进MgO-MgO·Al2O3材料的烧结,提高材料的体积密度、高温抗折强度、抗热震性、抗渣侵蚀和渗透性,加入2％的TiO2和1％ ZrO2时烧结性能最好,加入1％的TiO2和2％ ZrO2时抗热震性最佳,加入2％的TiO2和2％ZrO2时高温抗折强度最大,抗渣侵蚀性和渗透性最好.     

AOD炉渣对镁钙质耐火材料的侵蚀机理

采用静态坩埚法将AOD炉渣线区镁钙砖在1 700℃空气气氛下高温热处理3 h后进行抗渣试验。结合XRD、SEM、EDS等测试手段，分析了AOD炉两个阶段炉渣对渣线区镁钙砖的侵蚀机理。结果表明：低碱度的氧化期炉渣对镁钙砖侵蚀明显，炉渣在表面张力和毛细管力作用下，进入镁钙砖内部与CaO反应生成低熔点的铁酸二钙2CaO·Fe₂O₃(C₂F),促进砖中CaO溶解，破坏了原有的致密结构，使反应层结构变得疏松、易剥落；镁钙砖中方镁石晶簇吸收液态渣中的铁、铬、锰氧化物，并在其晶内和晶间形成复合尖晶石结构，从而提高镁钙砖表面渣的黏度，减缓渣的侵蚀；还原期炉渣碱度较高，对镁钙砖的侵蚀作用较弱，主要表现为SiO₂向砖内侵蚀渗透，以及体积效应和温度梯度导致镁钙砖表面小尺寸方镁石晶簇向渣中剥落。     

铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣蚀损的模拟研究

采用回转抗渣法模拟研究了试验温度、保温时间和熔渣加入量等因素对铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣侵蚀能力的影响。用SEM、EDAX及XRD等方法,对抗渣试样的显微结构和矿物组成进行了分析研究。结果表明:随着侵蚀温度的升高、保温时间的延长及炉渣加入量的增加,铝铬砖和镁铬砖的侵蚀面积增大;熔渣渗入铝铬砖后,形成铁铝尖晶石和铁铬尖晶石保护层,阻止了熔渣的侵蚀;三种耐火材料抗艾萨炉炉渣侵蚀能力由强到弱为:铝铬砖>电熔再结合镁铬砖>直接结合镁铬砖。     

Slag erosion-resistant coating for periclase-magnesia-aluminum spinel brick

The magnesia-carbon bricks are used at the ladle slag line adds carbon to molten steel and thus has an adverse effect on the smelting process. Steel production enterprises hope to remove carbon from the ladle slag line. This study presents a Silica sol (SS)–magnesium aluminate spinel(MA) coating that can be applied to the surfaces of periclase–MA spinel brick (spinel brick) to improve their slag erosion resistance, facilitating the elimination of carbon from the ladle slag line. The slag corrosion resistance mechanism of a spinel brick covered with the SS–MA coating was analyzed through scanning electron microscopy and simulation using FactSage software. The results show that increasing the SS content (C_SS) led to the formation of fine cracks during the coating-drying process and was detrimental to the slag erosion resistance of the coating. The optimum C_SS was 20%. In the high-temperature slag erosion experiment, the MA in the coating was capable of forming solid solutions with Fe and Mn in the slag, and the nano-SiO₂ in the coating interacted with the slag, increasing the viscosity of the slag and reducing its penetration. In addition, the presence of the coating extended the penetration path of the slag and reduced the contact area between the slag and the spinel brick and their chances to undergo chemical reactions, thereby protecting the spinel brick from slag erosion. The coated spinel bricks outperformed the magnesia-carbon brick in terms of slag erosion resistance, providing a basis for selecting carbon-free refractory materials for the ladle slag line.     

Corrosion Resistance Mechanism of Magnesia Zirconia Brick to RH Furnace Slag

Magnesia zirconia brick containing 11 wt% zirconia was prepared with magnesia and monoclinic zirconia as starting materials in order to replace the chrome-containing materials for RH furnace.The corrosion resistance of magnesia zirconia brick and fused rebonded magnesia chrome brick (short for magnesia chrome brick) to high and low basicity slag of RH furnace was comparatively researched by rotary slag method and their slag resistance mechanisms were analyzed.The results show that:(1) because the reaction l...     

再生镁碳砖和铝镁碳砖在精炼钢包上的应用

介绍了采用64%～88%质量分数的用后钢包再生料制造的再生镁碳砖和再生铝镁碳砖的性能以及在精炼钢包上的应用情况。使用结果表明,根据使用条件和再生料的特点,把镁碳砖的制造技术和使用条件结合起来设计制造的再生镁碳砖,其使用效果显著好于原镁碳砖:在300 t精炼钢包渣线上的使用寿命提高15%,在50 t LF-VD炉渣线上的使用寿命提高50%以上。     

水煤浆加压气化炉用高铬耐火材料的显微结构及损毁机理

采用扫描电镜和能谱分析方法 ,分析了水煤浆加压气化炉用高铬砖渣蚀前后的显微结构和相组成 ,探讨了主要损毁机理。结果表明 :煤熔渣与砖反应和渗透引起砖组成的改变 ,从而导致砖的结构剥落和强度弱化是砖损毁的主要原因 ;LIRR -HK90砖的显微结构呈网络状镶嵌结构 ,直接结合程度高 ,与渣反应可生成 (Mg ,Fe) (Al,Cr,Fe) 2 O4 复合尖晶石致密带 ,阻止了渣的进一步渗透 ,减缓渣蚀速度和结构剥落 ,其使用效果优于进口的同类产品     

气化炉用后高铬砖的渣蚀机理

采用扫描电镜和XRD等分析方法,对石油焦气化炉和水煤浆气化炉用后高铬砖及渣蚀试验砖的显微结构进行了观察与分析。根据高铬砖显微结构变化,研究了在不同气化炉内高铬砖受熔渣侵蚀损毁的机理。结果表明:石油焦气化炉用高铬砖中的Cr2O3与熔渣中的V2O5接触反应,在低温下形成液相而被熔蚀,是其蚀损的主要原因;水煤浆气化炉用高铬砖蚀损的主要原因是Cr2O3在熔渣里的溶解和ZrO2的熔蚀;LIRR-HK95砖由于成分和结构的优化,抗石油焦渣侵蚀性能好。     

Development and Application of High-Performance Magnesia-Chrome Bricks for RH Degasser

The paper analyses the wear mechanism of magnesiachrome bricks for snorkel of RH degasser.High-performance magnesia-chrome bricks with good resistance to molten slag and infiltration resistance have been manufactured by means of reasonable fabricating technology.The application results of the developed magnesia-chrome bricks at 300t RH degasser of Baosteel indicate that the lining life has been increased up to 150 heats.     

Slag Resistance of Magnesite-chrome Brick Impregnated with Chrome-bearing Sols

Cr2O3 has eminent slag corrosion resistance.So,the magnesite-chrome brick is thought as an important refractory material used in RH refining furnace in the process of steel-making around the world.After chromebearing sots being prepared by sol-gel method,single sol (Cr(OH)3)and mixed sol(Mg(OH)2-Cr(OH)3)were impregnated into magnesite-chrome bricks by vacuum impregnation.The corrosion resistance of the impregnated bricks to silicon steel slag was studied by porosimetric analysis and fiactal dimension calculation.The results showed that the corrosion resistance of impregnated magnesite-chrome brick was better than that of the unimpregnated brick and the brick impregnated by MgSO4 solution,and the one which has surface-treated by Mg(OH)2-Cr(OH)3 sol was the best,mainly because of lower apparent porosity,smaller pores diameter and their smoother inner suoface.