狭缝式铬刚玉透气砖的研制及应用

把以电熔刚玉、氧化铬为主要原料制成的低水泥振动成型座砖,经机压成型的铬刚玉套砖、铬刚玉造气板,和以电熔刚玉为主要原料制成的弥散型刚玉透气塞、钢套等组合在一起,制成狭缝式铬刚玉透气砖。经使用该砖达到进口透气砖的水平。     

整体定向狭缝式透气砖在50tLF精炼炉上的应用

研制开发了整体定向狭缝式透气砖,该砖具有寿命高、重复吹成率高、安全可靠等优点,适用于精炼包应用     

钢包用刚玉-尖晶石透气砖的研制与应用

研究了基质中MgO含量对以电熔刚玉、尖晶石为主要原料制成的刚玉 -尖晶石透气砖 (砖芯 )性能的影响 ,并比较了刚玉 -尖晶石砖与传统铬刚玉砖的性能。结果表明 :刚玉 -尖晶石砖热震稳定性优于铬刚玉砖 ,但其体积稳定性不如铬刚玉砖 ,生产中不易控制 ;工业试验表明 ,刚玉 -尖晶石透气砖 (砖芯和座砖 )优于传统铬刚玉透气砖。     

精炼条件对狭缝式透气砖使用效果的影响

对狭缝式透气砖在大型精炼钢包中的损毁原因进行了分析,热应力和强大的冲刷磨损作用是两个主要因素.对狭缝式透气砖使用中影响其透气性能的各种因素加以分析后认为,除了透气砖本身狭缝的尺寸、钢水温度、钢水种类外,操作过程和使用中受保护的程度也是影响透气性能的重要因素.     

环形狭缝式透气砖的研制与应用

以板状刚玉为主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了尖晶石细粉、活性Al2O3微粉、Cr2O3微粉对透气砖性能的影响,并研究了不同材质,狭缝形式、狭缝长度和狭缝厚度对钢水渗入狭缝的影响。结果表明:适量的活性Al2O3微粉可提高透气砖浇注料的流动性和体积密度;尖晶石可显著改善试样的抗热震性能,但加入量过大会影响材料的高温体积稳定性,并恶化抗渣性能;Cr2O3微粉对材料的流动性和抗热震性能影响不显著,但可提高其抗渣性能。透气砖材质、狭缝形式和狭缝长度对狭缝渗钢的影响不明显,但狭缝厚度会显著影响钢水在狭缝中的渗透行为。与条形缝相比,环形缝可改善透气砖的透气性能,提高透气砖的使用寿命,吹通率达到了100%。     

高寿命弥散型透气砖的研制及应用

采用电熔Ａｌ２Ｏ３添加适量氧化铬和复合结合剂，试制出具有较好的抗周期性热冲击，抗侵蚀渗透和固结作用的高寿命弥散型透气砖。该砖透气性能理想，工作安全、可靠，实现了透气砖寿命与包龄同步。     

狭缝对透气砖热应力影响的模拟研究

对透气砖吹氩时热应力模拟计算,探索狭缝对透气砖热应力影响,寻求合理的狭缝布置提高透气砖使用寿命.首先,在保持固定的狭缝尺寸与位置的前提下建立径向与切向两种狭缝布置形式钢包透气砖物理模型,然后设置合适的边界条件,计算在吹氩时两种模型整体应力及轴向不同位置路径热应力分布.研究发现:两种狭缝形式的透气砖在工作面附近都有明显应力梯度;狭缝径向布置与切向布置时轴中心区域在相同路径上应力最大值比较,前者是后者的3到6倍;切向狭缝截面中心呈现较低应力,狭缝至截面边缘的区域应力较高,而狭缝径向布置时截面上狭缝之间的位置呈现出一个应力较高的环形区域.     

吹氩期间狭缝数量和尺寸对透气砖热梯度应力的影响

为提高透气砖的使用寿命,对其因吹氩而产生的热梯度应力场进行了模拟分析,以确定狭缝的合理尺寸及数量.首先根据研究目的和透气砖工作特点,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型.然后在保持透气砖尺寸和狭缝分布形式一定的前提下,研究了狭缝尺寸和数量变化对透气砖热梯度应力场的影响.研究结果表明:(1)热梯度应力仅在狭缝附近有剧烈变化,且狭缝尺寸及数量变化对最大拉应力影响不大;(2)狭缝越长,透气砖的整体热应力越大;(3)狭缝宽度变化对透气砖整体热应力分布影响不大;(4)对于本次分析来讲,狭缝最佳条数为20条.     

浇注成型SiAlON结合刚玉质透气砖的研制

以板状刚玉为骨料,Al2O3微粉、Si粉为主要基 质成分,采用振动浇注成型方式生产SiAlON结合刚玉 质材料。研究了不同结合体系以及Si粉和烧结助剂加 入量对材料性能的影响。选择水化结合体系,Si粉加入 量9.5%,烧结助剂0.5%的配方进行抗渣性研究,探讨 材料的抗渣机理。在实验室工作基础上于工业氮化炉 内于1450℃左右氮化烧成,生产出强度高,热震稳定性 和抗渣性能良好的SiAlON结合刚玉质透气砖。     

大型精炼钢包用刚玉-尖晶石质透气砖的研制与使用

为满足大型精炼钢包对透气砖的要求,通过配方优化、高温烧成等技术手段,成功开发了性能和使用效果优于传统铬刚玉质透气砖的刚玉-尖晶石质透气砖。该透气砖以板状刚玉为颗粒料,以电熔白刚玉为细粉,并加入6%纯铝酸钙水泥、5%活性α-Al_2O_3微粉和8%尖晶石,另外加入适量氧化铬和减水剂,经振动成型、干燥后于1500℃保温3h以上烧成。该透气砖在大型精炼钢包上使用,取得了满意的使用效果。     

一种长寿命透气砖的研制与应用

以板状刚玉、电熔白刚玉、α-Al2O3微粉(双峰型)、Secar 71水泥和烧结尖晶石为主要原料,通过优化骨料的粒度级配并添加一种具有减水和助烧作用的添加剂,成功研制出一种致密、高强的新型透气砖。在精炼钢包上进行的现场应用试验表明,新型透气砖具有抗热震断裂能力强,抗渣侵蚀性能好等特点,使用寿命远大于传统透气砖。     

新型钢包透气砖座砖的研制

研究了结合剂和添加剂的加入量、结合剂的密度、原料颗粒配比和烧成温度等对钢包用透气砖座砖的性能 ,尤其是热震稳定性的影响。采用自制的磷酸铝铬 (密度为 1 .6 0 g·cm- 3)为结合剂 ,加入量为 5 .3 % ,外加 3 %的ZrO2 ,经 1 6 0℃ 2 4h干燥 ,1 6 0 0℃ 3h高温烧成 ,可以大大提高制成的透气砖座砖的性能 ,尤其是制品的热震稳定性     

铝镁质钢包透气砖热震损毁研究

研究了w(Al2O3)为91.2%,w(MgO)为7.0%,高温抗折强度为33.4 MPa,弹性模量为146.1 GPa,热膨胀系数为7.97×10-6K-1的铝镁质钢包透气砖的热震损毁现象。采用脉冲激振法、三点弯曲法测量铝镁质钢包透气砖热震前后的热震参数、弹性模量、常温和高温抗折强度,并计算了弹性模量和抗折强度保持率。结果表明:铝镁质材料热震过程中产生大量微裂纹,裂纹扩展慢,并且铝镁质材料的细晶和网络穿插结构有助于提高其抗热震性能。     

长寿命钢包透气砖座砖的开发与应用

研究了两种刚玉微粉及水泥加入量对座砖浇注料性能的影响 ,结果发现 :使用D50 =2 μm、呈多峰分布的微粉的浇注料 ,其性能明显优于使用D50 =3μm、呈单峰分布的微粉的。微粉的最佳加入量为 6.5 % ;铝酸盐水泥的最佳加入量为 2 .8%。试制的刚玉质座砖具有优越的高温性能 ,完全满足现场使用。在武钢二炼钢寿命达到 60次 ;在太钢现场使用寿命达到 67次。     

钢包透气砖在精炼条件下的应力场分布研究

利用ANSYS有限元分析软件对钢包透气砖在精炼奈件下(不同吹氩压力、精炼温度)的应力场分布进行了计算研究.结果认为,铝镁质透气材料结构应力与其热膨胀系数成正比变化;透气砖工作面狭缝尖端处应力最大,是其非工作底面的6.62倍,并且从非工作底面到工作面狭缝尖端应力增加最快;吹氩压力对透气材料应力的影响可忽略不计;精炼温度提高50℃,工作面狭缝各部位应力相应增加1%～2%.     

Effects of nano-alumina content on the formation of interconnected pores in porous purging plug materials

The physical properties and microstructure of porous purging plug materials added with different nano-alumina contents and firing temperatures were investigated by means of X-ray diffraction, scanning electron microscopy, air permeability, pore size distribution, mean pore size, apparent porosity, bulk density, and cold crushing strength (CCS) tests. The results showed that the addition of nano-alumina had a great effect on the physical properties and microstructure of the porous purging plug materials. With increasing nano-alumina content in the composition, the main phase was α-Al₂O₃ in all compositions and the mean pore size, apparent porosity and air permeability all increased due to the increased number of pores and pore size of the specimens which facilitated the formation of interconnected pores. When the sintering temperature was changed from 1550 °C to 1650 °C, some of the smaller pores vanished due to solid phase sintering, which reduced the apparent porosity, and some open pores connected to form interconnected pores, which promoted increased air permeability. In addition, the strength and porosity were found to follow the relationship σ = σ₀ exp (-b P). When the apparent porosity increased, the CCS decreased, and vice versa.