连铸中间包用环保型镁质干式料的开发

分别以98电熔镁砂和95烧结镁砂为原料,按骨料与基质料的质量比70:30配料,并外加不同量环保型无机结合剂Na2SiO3.9H2O制成试样,200℃3 h烘干后,分别于1 100℃3 h和1 550℃3 h进行热处理。通过常温性能检测、显微结构观察,研究了镁砂原料的种类及结合剂Na2SiO3.9H2O的添加量(质量分数分别为4%、5%、6%、7%)对镁质干式料性能的影响,并采用静态坩埚法评价了试样的抗渣性能。结果表明:(1)以电熔镁砂为原料的试样,其常温物理性能优于烧结镁砂的;(2)结合剂Na2SiO3.9H2O的适宜添加量为5%;(3)Na2SiO3.9H2O结合的试样其抗渣性能优于酚醛树脂结合的;(4)渣蚀过程以渗透为主,在渗透的过程中,方镁石与熔渣反应,使熔渣的黏度增大,减缓了其进一步渗透。     

中间包镁质干式料用结合剂的研究

首先将电熔镁砂(≤0.088 mm)分别与低温结合剂(分别为沥青、蔗糖、石蜡、松香、酚醛树脂)和中温结合剂(分别为三聚磷酸钠、九水硅酸钠、六水氯化镁、硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃)按95∶5的质量比混练均匀,以120 MPa的压力干压成型为36 mm×36 mm的试样,分别在300℃2 h、1 000℃3 h、1 450℃3 h、1 500℃3 h和1 600℃3 h条件下热处理后测量其显气孔率、体积密度和耐压强度,以评价这些结合剂的结合性能和促烧结性能,并评价了其环保性;然后,在上述试验的基础上分别采用沥青-硼酸盐玻璃、松香-硼酸盐玻璃和酚醛树脂-硼酸盐玻璃3种复合结合剂按镁质干式料的配方制备成镁质干式料试样,分别在200℃2 h、1 100℃3 h和1 500℃3 h条件下热处理,测量试样热处理后的永久线变化率、显气孔率、体积密度和耐压强度等常温物理性能。结果表明:采用酚醛树脂、沥青和松香为结合剂时,镁质材料300℃2 h热处理后的耐压强度较高;而采用硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃为结合剂时,镁质材料1 000℃3 h热处理后的耐压强度较高,硼酸和硼酸盐玻璃能明显促进镁质材料的高温烧结;使用5%松香-4%硼酸盐玻璃作为复合结合剂制备的镁质干式料具有较好的常温物理性能和环境友好性。     

中间包镁质干式振动料抗渣性能研究

以粒度为3~1、≤1、≤0.088 mm的中档烧结镁砂为主要原料,按骨料与基质的质量比65 35配料,选用糖、硅酸钠为复合结合剂制备了镁质干式振动料试样。采用静态坩埚法研究了糖、硅酸钠加入量和添加剂(分别为铝矾土粉,α-A l2O3粉)对干式振动料抗渣性能的影响。结果表明:1)糖、硅酸钠复合加入对镁质干式振动料抗渣性能不利,糖和硅酸钠加入量(w)分别为4%和2%时相对最好;2)镁质干式振动料的渣蚀过程以渗透为主;引入高铝矾土粉和α-A l2O3粉均可与镁砂(MgO)高温下反应生成的尖晶石(MA)可以显著提高干式振动料的抗渣性能。     

连铸中间包用干式料的发展概况

从连铸中间包干式料的材质、结合剂和抗渗透剂等三方面阐述了干式料的研究进展。目前主流的干式料材质为镁质,并逐渐向镁钙质和镁硅质干式料发展。干式料在使用过程中加入低中温结合剂,使其在浇钢时烧结致密。在干式料中加入抗渗透剂来改善干式料的抗渣性能,也是中间包干式料的研究方向。     

中间包镁质干式振动料蚀损机理研究

采用相图分析了中间包溶渣对于式振动料的侵蚀机理,并用扫描电镜、能谱及X-ray衍射对中间包干式振动料残衬进行显微观察和分析.结果表明:在中间包使用初期,熔渣对中间包工作衬侵蚀的途径为渗透;在渗透的同时,熔渣对干式料产生化学侵蚀及干式料对熔渣产生化学过滤作用、方镁石溶于熔渣改变了熔渣的性质,提高了熔渣的熔点和粘度,在干式振动料/熔渣界面形成致密的结构,阻碍熔渣的进一步渗透;此后,熔渣对干式料侵蚀的主要途径是对界面致密层的溶蚀.     

镁橄榄石对中间包镁质干式料性能的影响

在中间包镁质干式料中分别引入不同质量分数(分别为0、25%、30%、35%、40%和45%)的轻烧镁橄榄石或生镁橄榄石,成型后分别在220和1 500℃热处理,然后检测试样的体积密度、加热永久线变化、耐压强度、抗折强度和抗渣性能。结果表明:随着生镁橄榄石或轻烧镁橄榄石加入量的增加,试样的体积密度和强度均有一定程度的下降,烧后收缩率逐渐减小,最后表现为膨胀,但抗渣性差别不大;加入生镁橄榄石与加入轻烧镁橄榄石对试样性能影响的差别较小。     

环保中间包镁质干式料的研制与使用

以电熔镁砂为主要原料，研究了无机结合剂、烧结剂和改性剂对镁质干式料性能的影响。并在钢厂成功试用。结果表明：所研制的碱性干式料性能优良，使用方便，能较好的满足中间包长寿化的需要。     

中间包镁质干式工作衬残衬分析

为了探讨中间包熔渣对中间包镁质干式振动料的侵蚀机理,采用化学分析、SEM、EDS、XRD等手段对现场使用40h后的中间包镁质干式工作衬残衬各层的化学组成、显微结构和相组成进行了分析。结果表明在中间包使用过程中,熔渣对中间包工作衬进行渗透;在渗透的同时,熔渣对干式料产生化学侵蚀,干式料对熔渣产生化学过滤作用,方镁石溶于熔渣,都提高了熔渣的熔点和粘度,在干式振动料-熔渣界面形成致密的结构,阻碍熔渣的进一步渗透;此后,熔渣对干式料侵蚀的主要途径是对界面致密层的溶蚀。     

偏硅酸钠对中间包干式料性能影响的研究

采用电熔镁砂和中档镁砂为基质,分别以酚醛树脂、Na2SiO3、Na2SiO3·5H2O、Na2SiO3·7H2O、Na2 SiO3·9H2O作为干式料的结合剂,比较干式料经低温、中温和高温处理后的性能指标;考察了Na2SiO3·9H2O加入量的改变对干式料不同温度处理后物理性能的影响,并进行了抗渣性实验.结果表明:(1)采用3％(W)树脂粉+2％(W)泡花碱的复合结合剂,满足现场施工要求,而且还可降低干式料生产成本;(2)采用4.5％ (W) Na2SiO3·9H2O+0.5％(W)树脂粉为结合剂,干式料在不同温度处理后的物理性能均优于以相同加入量的Na2SiO3·5H2O和Na2SiO3·7H2O作为结合剂的试样;(3)4％(W) Na2SiO3·9H2O+ 0.5％ (W)树脂粉复合制备的干式料的抗渣性及不同温度处理后的物理性能均最佳.     

含镁橄榄石镁质中间包干式料的性能

以电熔镁砂和镁橄榄石为主要原料制成中间包干式料,样品在不同温度下进行了热处理.通过常温物理性能测试和光学显微结构观察,研究了镁橄榄右原料的种类、添加量及复合无机结合剂的添加量对于式料性能的影响.结果表明:以镁橄榄石牛料为骨料的样晶的常温物理性能优于以镁橄榄石熟料为骨料的样晶的:镁橄榄石生料的适宜添加量为15%左右:采用3.0%Na2SiO3·9H2O,2.0%Na2SiO3·5H2O和1.0%MgSO4·7H2O结合的样品经200℃烘烤后的抗压强度大干4.5MPa,1550℃热处理3h后的抗压强度可达17.9MPa;采用静态坩埚法埘样品进行渣蚀实验,发现熔渣对于式料 的侵蚀以渗透为主,渗透深度约为8mm.     

中间包干式料用多羟基糖复合结合剂的研究

首先,将烧结镁砂细粉(≤0.088 mm)分别与多羟基糖、不同配比的多羟基糖-含水硅酸钠混合物、多羟基糖-柠檬酸混合物、松香、酚醛树脂等按一定比例混练均匀,捣打成型为Φ30 min×30 mm的试样,在220℃热处理2 h后,测定其常温耐压强度,以此评价结合剂的低温结合性能.结果发现,多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂具有较好的低温结合性能.然后,以烧结镁砂和石灰石为主要原料,分别采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂和酚醛树脂(4%)-硅微粉(1%)-六偏磷酸钠(1%)复合结合剂制备镁钙质和镁质干式料试样,分别在220℃2 h、1100℃3 h和l 550℃3 h等条件下热处理后,测量试样的烧后线变化率、常温抗折强度和常温耐压强度.结果表明:采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)作结合剂的镁钙质和镁质干式料具有较好的物理性能.     

中间包碱性干式振动料的研制与使用

以电熔镁砂或中档镁砂为主原料(骨料与基质料的质量比为65∶35),研究了有机结合剂、烧结剂以及改性剂的种类和数量对碱性干式振动料性能的影响。结果表明:分别以电熔镁砂或烧结中档镁砂为主原料,加入6%的酚醛树脂结合剂JA,2%的偏磷酸盐烧结剂SA和3%的含Al2O3的改性剂GB,研制的碱性干式振动料使用性能优良,并在多家钢厂的中间包上得到成功试用,最高使用寿命达55h,能较好地满足中间包长寿化的要求。     

镁砂加入量对刚玉捣打料性能的影响

以棕刚玉(5～3、3～1、≤1、≤0.088 mm)和电熔镁砂(≤1、≤0.088 mm)为主要原料,硼酸为促烧剂,并辅以高温结合剂,采用手工捣打成型工艺来制备刚玉捣打料。研究了≤1 mm电熔镁砂加入量(w)分别为0、2%、4%、7%时对捣打料物理性能的影响,并采用XRD分析了捣打料的物相组成。结果表明:刚玉捣打料中随着镁铝尖晶石生成量的增加,其加热永久线变化增大,常温耐压强度有所提高。经1 650℃热处理后,随着镁砂加入量的增加,刚玉捣打料的加热永久线变化增大,体积密度减小,显气孔率增大,常温耐压强度先增大后减小;当≤1 mm镁砂加入量为4%(w)时,常温耐压强度相对较大。