高炉炉缸炭砖的抗氧化性能

借助于热力学分析和氧化性能实验,研究了高炉炉缸用炭砖在空气气氛下的氧化行为和氧化动力学。结果表明,炭砖的质量损失主要来自于石墨C氧化,质量损失量随温度升高、保温时间延长而增大。炭砖的氧化过程属于连续型氧化,而非保护型氧化。在800~1 200℃时,氧化过程的控速环节为碳氧界面反应控速,氧化反应的活化能为5 586.76 J/mol。石墨C氧化将导致炭砖内部形成多气孔的氧化层,随温度升高和时间增加,氧化层面积增大,材料耐压强度和密度降低。     

高炉炭砖性能与原料的选择

对不同煅烧温度下不同原料配比的实验结果进行了分析，得出：山西阳泉四矿无烟煤、云南昭通小发路煤矿无烟煤不宜作炭砖原料；太西洗煤厂精洗煤是高炉炭砖的优质原料；贵州织金煤矿无烟煤如果煅烧条件适宜，也可作高炉炭砖的优质原料；提高骨料的石墨化度或提高原煤的煅烧温度，是提高高炉炭砖导热系数的有效途径。     

高炉炉缸用热模压小炭砖的性能与使用

本文论述了我国高炉炭砖的现状,分析了炭砖破损的主要原因,介绍了热模压小炭砖的性能、特点及使用情况,并指出了改进我国炭砖质量的主要途径。     

大规格高精度高炉炭砖加工机组简介

1.前言大型高炉用半石墨质优质炭砖,不仅理化性能要求高,对炭砖的加工和组装要求也极其严格。因国内尚无高精度的大型炭砖加工设备可供选择,兰州炭素厂于1988年从日本引进两台高炉炭砖加工专用组合机床。该机组已于1990年7月安装试车成功。其所加工的产品无     

模压成型高炉炭砖的研制及应用

为了提高国产高炉炭砖的质量,通过设计并引进模压成型设备、严格控制炭砖的模压成型工艺参数,研制了模压成型高炉炭砖.介绍了模压成型设备的特点,并从原料选择、颗粒级配与配方组成和模压成型参数3方面阐述了模压成型炭砖的工艺控制.研制的模压成型炭砖经检测,其性能指标已完全达到进口炭砖的水平,满足大型高炉的使用需求和寿命要求.     

LF炉精炼渣对烧成镁钙砖的侵蚀机制研究

采用静态坩埚法研究了LF炉精炼渣对w(CaO)≈34%的烧成镁钙砖的侵蚀作用,并借助扫描电镜、能谱分析和X射线衍射分析了其对镁钙砖的侵蚀机制。研究结果表明:镁钙砖对LF炉精炼渣具有很强的抗侵蚀性能,但几乎不耐渗透;反应层中(Mg.Fe)O富氏体的氧化产生体积膨胀,从而造成镁钙砖开裂;渣中2CaO.Fe2O3(C2F)向砖内的渗透导致其内部液相增加,蚀损加速;2CaO.SiO2(C2S)能在反应界面形成保护层,能在一定程度上阻碍C2F向砖内的渗透。     

超细微晶石墨对电煅煤基高炉炭砖显微结构和性能的影响

以电煅煤和活性α-Al2 O3微粉为主要原料,硅粉和铝粉为添加剂,在埋碳条件下经1200℃和1400℃焙烧处理后制备出电煅煤基高炉炭砖(以下简称炭砖).在炭砖中添加超细微晶石墨,借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、激光导热仪和压汞仪研究了超细微晶石墨的引入对炭砖物相组成、显微结构、导热性能及孔结构的影响,并与引入相同量鳞片石墨的试样作对比.结果表明:实验所用超细微晶石墨晶粒尺寸细小,并且呈现出薄片状结构,与电煅煤相比具有更高的反应活性.在炭砖中引入超细微晶石墨,促进了材料中碳化硅晶须的生成,提高了材料的耐压强度和导热系数,增大了材料中<1μm气孔的孔容积率.与添加相同含量鳞片石墨的试样相比,含超细微晶石墨试样的导热系数和平均孔径与其相当,耐压强度更优,在炭砖中具有很好的应用前景.     

高炉用微孔炭砖的研制及应用

介绍了微孔炭砖的生产工艺及应用,论述了微孔炭砖微气孔形成条件和形成机理以及微气孔与炭砖性能的关系。     

骨料浸渍氧化铝浆体对高炉炭砖显微结构和性能影响

针对炭砖为主要原料电煅煤的多孔结构,采用真空浸渍浆体方法对电煅煤骨料进行处理来改善骨料的致密度,从而优化炭砖的微孔结构,提高炭砖性能.首先对电煅煤骨料进行真空浸渍氧化铝浆体处理,得到浸渍氧化铝电煅煤骨料(以下简称浸渍骨料),然后将浸渍骨料取代电煅煤骨料引入到炭砖中,借助场发射扫描电镜、压汞仪和CT扫描仪等研究了浸渍骨料对高温热处理后炭砖显微结构、微孔结构和性能的影响.结果表明:通过真空浸渍氧化铝方法,氧化铝填充进电煅煤骨料的开口气孔和裂缝中,使骨料更加致密.将浸渍骨料引入到炭砖中,炭砖经不同温度处理后的性能得到明显改善,如经1400℃处理后炭砖的耐压强度提高近50％,平均孔径降低至73 nm,<1μm孔容积率达到80％左右.炭砖性能的改善主要与引入更加致密的浸渍骨料和形成更多的原位陶瓷相有关.     

热压小炭砖的研制及其在高炉上的应用

在宝钢高炉对比应用结果表明,热压小炭砖炉缸优于大块炭砖和陶瓷杯炉缸。对热压小炭砖的研制情况进行介绍,包括原料选择、工艺特点和使用设备等。与美国Graf Tech热压小炭砖的对比研究表明:国产热压小炭砖在密度、强度、抗氧化性、抗铁水熔蚀性等方面优于Graf Tech热压小炭砖,在高炉上使用效果良好。     

AOD炉衬MgO-CaO砖的侵蚀机理

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDAX)对AOD炉用镁钙砖的残砖进行了分析,探讨了炉衬镁钙砖的侵蚀机理。结果表明:AOD炉衬镁钙砖的蚀损主要是由硅酸盐液相的溶解和渗透引起的;在残砖反应带和原砖带之间形成的平行于工作面的横断裂纹,是加速镁钙砖损毁的重要因素。     

高炉用Al_2O_3－C砖的研制

本工作研究了高炉用Ａｌ２Ｏ３－Ｃ砖的化学组成、烧成温度对试样性能的影响，并借助光学显微镜和扫描电镜对减侵蚀后的Ａｌ２Ｏ３－Ｃ和高铝试样进行了分析，讨论了Ａｌ２Ｏ３－Ｃ砖抗碱性优于高铝砖的原因。     

高炉炉缸炉底长寿技术

对高炉炉缸和炉底的侵蚀机制、合理的炉缸结构、炉缸和炉底内衬结构及其耐火材料进行了较为全面的介绍,同时建议在高炉生产过程中采取一系列措施来提高炉缸、炉底的寿命:拥有合理的死铁层深度、炉缸高度和铁口深度的炉缸结构,可为高炉高效长寿和生产的稳定顺行奠定良好基础;根据高炉顺行情况和炉缸、炉底侵蚀状态控制好生铁成分,并采取有效措施减少碱金属等有害元素在炉内的富集及对炉缸、炉底的侵蚀;在线进行压浆能有效消除炉缸砖衬间的缝隙,提高炉缸冷却系统的冷却效果,减缓炉缸砖衬的侵蚀;加含钛物料护炉可以使侵蚀严重的炉底、炉缸转危为安,显著提高高炉寿命。     

镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性对比

为取代RH炉用镁铬材料,以电熔镁砂为主原料,分别加入单斜锆、脱硅锆、单斜锆与脱硅锆的混合粉、锆英石制备了ZrO2质量分数分别为15%和20%的镁锆砖,并利用静态坩埚法对比研究了镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性。结果表明:对于Al2O3含量高且碱度(CaO/SiO2比)大的RH炉渣,镁锆砖抗侵蚀性能优于镁铬砖的;镁锆砖的侵蚀机理是砖中的ZrO2与渣中的CaO迅速反应,形成高熔点物相CaZrO3,能堵塞砖中的孔隙而形成致密保护层,从而阻止钢渣对镁锆砖的进一步侵蚀;而镁铬砖的侵蚀机理是渣中的Al2O3、Fe2O3等R3 和镁铬尖晶石中Cr3 交换,渣与砖反应生成的镁铝尖晶石和镁铁尖晶石使得材料变性,同时由于体积效应使镁铬材料鼓胀开裂,从而导致镁铬砖的严重侵蚀。     

AOD炉用白云石砖的使用试验

通过AOD炉用白云石残砖的化学分析和显微结构研究,分析了AOD炉用白云石砖衬炉龄不高的原因,并提出了改进措施。冶炼过程中炉渣碱度低,氧化末期温度高和氩气、氧气、氮气三种气体压力控制不好,形成湍流,加速了风眼区材料的剥落是炉龄不高的主要原因。     

高炉烟尘真空还原过程中铅锌钾氯的挥发特性

炼铁过程中会产出大量富集铅、锌、氯、钾等元素的烟尘,这些元素的存在对烟尘中铁的循环利用有不利影响,对其分离是实现高炉烟尘高效循环利用的首要条件。本工作对高炉烟尘进行了TG-DSC综合热分析,对铅、锌、氯、钾元素的水溶特性及其在真空还原过程中的挥发特性以及还原渣中铁的物相进行了研究。结果表明,烟尘在744及963℃有明显的吸热峰,说明在此温度下有较强烈的反应发生。根据烟尘中铅、锌、氯、钾的水溶特性,定性判断四种元素在烟尘中的主要存在形式为ZnCl2, KCl, ZnO, ZnFe2O4, PbO。真空还原可有效提取高炉烟尘中的铅、锌、钾、氯等元素,在炉内压力10 Pa、1100℃保温30 min条件下,烟尘中的铅、锌、钾、氯的挥发率分别为99.90%, 99.76%, 98.31%, 99.70%;烟尘中氯的存在形式主要为ZnCl2和KCl,氯在400~600℃时主要以ZnCl2形式挥发,600℃以上以KCl形式挥发;烟尘中锌除了以ZnCl2挥发以外,在高温阶段为ZnO和ZnO?Fe2O3被还原为金属锌而挥发;钾的挥发以KCl为主,铅的挥发是PbO被烟尘中的碳还原为金属铅蒸气而挥发。高炉烟尘中铁主要为Fe2O3,通过真空还原在895℃保温30 min,Fe2O3被还原为Fe3O4, FeO和Fe,在1075℃保温30 min时Fe2O3基本转变为结晶度较好的Fe。     

玻璃窑用优质硅砖的相变及损毁机理

分析了残砖各段带的化学成分变化及相组成变化 ,指出硅砖的损毁机理是相变和蚀损。高纯致密的优质硅砖可以提高玻璃窑的使用效率和使用寿命     

高炉用新型自结合碳化硅砖性能研究

借助XRD、SEM等技术,对新型自结合碳化硅砖的抗碱性、抗渣性和抗热震性等高炉耐火材料的关键使用性能进行了研究,并与Si3N4结合碳化硅高炉砖进行了对比。结果表明:这种新型自结合碳化硅砖热导率高,力学性能好,抗碱性、抗渣性和抗热震性优良,预计用作高炉内衬具有良好的应用前景。     

基于改进支持向量机的高炉一氧化碳利用率预测方法

高炉冶炼是一个具有非线性、大时滞、大噪声、分布参数等特征的高度复杂生产过程。针对目前高炉现场以焦比为能耗评价指标却无法提供实时指导的问题, 研究以一氧化碳利用率为能耗评价指标, 提出一种基于改进支持向量机的高炉一氧化碳利用率预测方法。首先分析高炉炼铁过程机理, 结合互信息法得出影响一氧化碳利用率的相关操作因素。然后鉴于生产数据含噪高的特点, 采用小波去噪方法去除数据噪声干扰, 并且利用灰色相对关联度分析方法对操作参数进行时序配准, 消除时滞影响, 建立高炉一氧化碳利用率预测模型。在建模过程中, 将自适应粒子群与支持向量机回归方法相结合, 以克服模型参数选择的随机性, 提高了模型预测精度。现场实际数据的预测结果表明所提出方法的有效性, 能够实时精确地预测高炉一氧化碳利用率, 为后续高炉的优化操作和节能减排提供了及时有效的决策支持。