利用含碳废砖生产钢包用镁碳砖和铝镁碳砖

通过对济钢第三炼钢厂的钢包镁碳残砖、转炉镁碳残砖和铝镁碳残砖的特殊处理,生产出性能优良的再生料。以这些再生料为主要原料制成的再生镁碳砖和铝镁碳砖,与不加再生料的同规格产品具有同等或相近的理化性能指标,在160t钢包工作衬上使用,效果较好,残砖厚度与使用原砖的类似。     

再生镁碳砖的性能、使用和质量控制

对再生镁碳砖和宝钢钢包渣线用新镁碳砖的性能指标、断面结构和使用效果进行了对比和分析,对提高再生镁碳砖质量和质量稳定性的措施进行了概括。结果表明:1)通过对拆炉、分拣、除杂、除渣、堆放和均化等每一环节的科学、细致、严格的管理,可以生产出优质的再生镁碳质原料;2)使用优质再生料,采用合理的生产工艺,可以生产出性能指标和使用效果达到甚至超过新镁碳砖的再生镁碳砖;3)再生镁碳砖使用效果好的原因是其致密度高,抗氧化性好,组织结构合理。     

关于用后镁碳砖多次再生利用的探讨

分析探讨了用后镁碳砖多次再生对其使用性能的影响,并探讨了多次再生而又保证产品质量的方法,提出只要制造技术和使用技术相结合,就可以对用后镁碳砖进行多次再生,这对于循环经济和资源永续利用产生重要的影响。实际试验结果也证明,二次再生的镁碳砖具有良好的理化性能。     

用后镁碳砖的再生研究

以用后的废镁碳砖为原料,经过拣选、除渣、破碎、除铁、均化和水化等处理后,制成再生镁碳砖。以97%的用后镁碳砖料再生的镁碳砖的各项性能接近或达到新镁碳砖的水平;以80%的用后镁碳砖料再生的镁碳砖用在300t钢包渣线上,在有20炉次LF处理的情况下,其使用寿命达到82炉次,渣线侵蚀速度为每炉1.28mm。使用结果证明,这种再生镁碳砖达到了同期使用的由电熔镁砂和石墨为原料而生产的新镁碳砖的水平。     

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。     

不同碳含量对镁碳砖性能的影响

研究了碳含量的变化对镁碳砖抗渣侵蚀性、抗氧化性能、高温抗折强度和热震稳定性的影响。研究结果表明：随碳含量增加,镁碳砖的体积密度、耐压强度降低;碳含量在6%~8%时,镁碳砖的高温抗折强度、热震稳定性、抗渣侵蚀性及抗氧化性能好;碳含量低,镁碳砖的抗渣侵蚀性降低;碳含量为14%时,镁碳砖的抗氧化性能最差。     

废砖加入量对再生Al2 O3 -MgO-C砖性能的影响

将废弃的铝镁碳砖破碎成3~1mm、<1mm和<0.076mm的颗粒,加入<1mm的尖晶石、<0.076mm的特级矾土、<1mm的刚玉和<0.088mm的电熔镁砂等原料混合后,于1500℃下埋炭保温3h烧制成钢包用铝镁碳砖。研究了废砖加入量(w)分别为50%、60%、70%、75%和85%时对其性能的影响,并借助于XRD对材料的物相组成进行了分析。结果表明:废砖加入量对其性能有显著的影响,当废砖加入量为50%时,试样的体积密度最大,为2.76g.cm-3,显气孔率最小,为7.8%;当废砖加入量为70%时,材料的抗折强度和耐压强度都达到了最大值,分别为19.3MPa和78.7MPa;当废砖加入量为85%时,材料的抗氧化性能最差,而材料的抗渣侵蚀性能最好。     

低碳镁钙碳砖与镁碳砖的抗AOD炉渣对比

为了减少耐火材料中碳对冶炼超低碳钢的不利影响,以回转炉为载体,使用天然气和氧气为加热介质,将镁碳砖与低碳镁钙碳砖交替砌入回转炉内。当炉内试验砖的热面温度达到1 650℃时,先加入500 g碎钢,然后再加入500 g AOD炉渣,保持渣池深度在10 mm左右,熔渣每隔1 h更换1次,更换10次后结束试验,将炉内试样冷却到室温取出,从热面中间纵向切开并对侵蚀深度和面积进行测量,对比镁碳砖与低碳镁钙碳砖的抗AOD炉渣性能。结果表明:低碳镁钙碳砖挂渣性比镁碳砖的好,并且形成明显的致密层,其抗AOD渣侵蚀能力明显好于镁碳砖。因此,建议可用低碳镁钙碳砖取代镁碳砖为AOD炉衬冶炼超低碳钢。     

六铝酸钙加入量对MgO-C耐火材料性能的影响

为提高MgO-C耐火材料的寿命,以电熔镁砂(5～3、3～1、≤1、≤0.074 mm)、鳞片石墨(≤0.15 mm)、Si粉(≤0.044 mm)、Al粉(≤0.044 mm)、六铝酸钙(≤0.044 mm)为原料,以热固性酚醛树脂为结合剂,以150 MPa压力机压成型制备了MgO-C砖试样.试样经过1200、1400...     

防氧化剂TiN和Al对MgO-C砖性能的影响

以3~1mm、<1mm、<0.088mm的电熔镁砂和<0.15mm的鳞片石墨为原料,热固性酚醛树脂为结合剂,分别加入0.5%、1%、2%、4%的含碳TiN或2%的Al粉为防氧化剂,制备了镁碳砖试样,并与无防氧化剂的试样对比进行抗氧化性和抗渣侵蚀试验。结果表明:添加Al粉试样的抗氧化性能最好,TiN的次之,未加防氧化剂的最差;添加TiN试样的抗渣性能最好,无防氧化剂的次之,添加Al粉的最差。镁碳砖中引入适量TiN后明显提高抗渣侵蚀性能的原因是:TiN氧化生成TiO2时产生的体积膨胀堵塞气孔,阻止熔渣侵入;TiO2与渣中的CaO反应生成3CaO·2TiO2,提高渣的粘度。综合各项性能,TiN的最佳加入量为2%。     

改性石墨对镁碳砖性能的影响

为了提高钢包渣线镁碳砖的使用寿命,将0~1%质量分数的改性石墨引入到钢包渣线用镁碳砖中,研究了其加入量对镁碳砖体积密度、显气孔率、常温耐压强度、热膨胀率和抗渣性的影响,并采用偏光显微镜分析了试样的显微结构。结果表明:引入少量改性石墨对镁碳砖的致密度略有负面影响,但改性石墨在高温下产生的体积膨胀能弥补砖的基质收缩和砖与砖之间的缝隙,从而提高镁碳砖的抗渣性;当改性石墨加入质量分数为0.8%时,镁碳砖中骨料与基质的缝隙最小,抗渣性最好。     

石墨粒度对低炭镁炭砖性能的影响

以电熔镁砂和4种粒度(≤0.149mm、 ≤0.074mm、≤0.044mm和≤0.01mm)的天然鳞片 石墨为主原料,在石墨含量为4%的条件下,研究了 石墨粒度对低炭镁炭砖的物理性能、抗氧化性和热震 稳定性的影响。结果表明:用细石墨取代较粗石墨 (粒度≤0.149mm)制成的镁炭砖,其物理性能、抗氧 化性和热震稳定性都有了明显的改善,且都以加入粒 度≤0.074mm石墨的效果最好。其原因是细石墨的 加入改善了镁炭砖的基质结构。石　墨     

镁碳砖的显微结构

用光学偏光显微镜观察了热处理前、后MgO -C砖试样的显微结构。结果表明 :树脂、沥青及石墨均能很好地分散在镁砂颗粒之间。经 6 0 0℃热处理后由树脂所形成的炭化产物呈各向同性的多孔网状结构 ,而由沥青所形成的炭化产物则呈现出各向异性极弱的细粒镶嵌状组织     

碳氮化钛对低碳镁碳砖性能的影响

研究了碳氮化钛加入到低碳镁碳砖中对其性能的影响,并采用XRD物相分析、SEM显微分析研究了碳氮化钛对低碳镁碳砖基质部分烧后性能的影响。结果表明:镁碳砖基质部分经1600℃3h埋炭处理后,碳氮化钛仍均匀分布在基质中,并和MgO发生一定程度的固溶;加有碳氮化钛的镁碳砖经1600℃3h埋炭处理后,体积密度有所降低,气孔率升高,线膨胀率增大,常温耐压强度有所减小;碳氮化钛对镁碳材料的抗氧化性有所改善,但不及传统的金属铝粉;材料同样表现出良好的抗渣性。