低钙电熔镁钙砂与高钙烧结镁钙砂制备的MgO-CaO-C砖抗渣性对比

以粒度均为5～3、3～1、≤1 mm的电熔镁砂和低钙电熔镁钙砂(w(CaO)≈20%)或高钙烧结镁钙砂(w(CaO)～50%)为骨料,鳞片石墨、电熔镁砂粉为基质,保持骨料与基质的质量比为7:3,采用加入量为30%、40%、55%、70%的低钙电熔镁钙砂或高钙烧结镁钙砂分别取代电熔镁砂骨料制备CaO含量不同的MgO-CaO-C砖,利用回转抗渣法对比了这两种砖抗CaO-SiO2渣的侵蚀性能,并对残砖进行了SEM分析.结果表明:随着两种镁钙砂含量的增加,低钙电熔料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能及挂渣性能均逐渐增强,而高钙烧结料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能却降低;在镁钙砂加入量相同的情况下,低钙电熔料制备的MgO-CaO-C砖抗渣侵蚀性能及挂渣性能均远远好于高钙烧结料制备的MgO-CaO-C砖;MgO-CaO-C砖在CaO-SiO2渣中的蚀损主要是MgO在渣中的溶解,其溶解速度取决于镁砂及镁钙砂的致密度,MgO的晶粒粒径,镁钙砂中CaO的分布;只有当镁钙砂的致密度较高时,其抗CaO-SiO2渣侵蚀的优势才能体现出来.     

石墨种类对超低碳MgO-CaO-C砖性能的影响

以电熔镁钙砂(粒度为5~3、3~1和≤1 mm)为骨料,电熔镁砂(≤0.074 mm)为基质,分别加入3%(w)的大鳞片石墨(≤0.149 mm)、细鳞片石墨(≤0.044 mm)、微孔化石墨(≤0.074 mm)制备了3种超低碳MgO-CaO-C砖试样,并对比了其高温强度、抗氧化性、抗热震性和抗渣侵蚀性。结果表明:(1)石墨种类对超低碳MgO-CaO-C砖的物理性能影响不大。(2)大鳞片石墨制备的超低碳MgO-CaO-C砖的抗氧化性和抗渣侵蚀性较好,而微孔化石墨制备的试样抗热震性最好;考虑到整体性能,碳源以1.5%(w)大鳞片石墨与1.5%(w)微孔化石墨的复合形式加入最佳。     

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。     

电熔镁锆砂加入量对RH精炼炉用刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

采用粒度为5～3 mm的电熔致密刚玉,3～1、≤1、≤0.074 mm的电熔白刚玉,1～0.044 mm的电熔富铝尖晶石等为主要原料,纯铝酸钙水泥、活性α-Al2O3微粉为结合剂,同时添加适量的微粉和高效复合减水剂,研究了电熔镁锆砂加入量(w)分别为0、2%、4%、6%、8%时对RH精炼炉用刚玉-尖晶石浇注料110、1 100和1 500℃处理后的抗折强度、耐压强度、线变化率,以及1 500℃处理后的耐磨性和1 600℃处理后的抗渣性能的影响。结果表明:1)加入2%(w)的电熔镁锆砂能明显提高浇注料的强度和耐磨性;2)随着镁锆砂含量的增加,线膨胀率明显增大,但电熔镁锆砂加入量为2%～4%(w)的浇注料体积稳定较好;3)加入电熔镁锆砂可以明显提高浇注料的抗渣渗透性,电熔镁锆砂加入量为2%(w)时,试样的抗渣渗透性最好。     

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。     

Fe2O3粉加入量对镁钙质中间包干式料性能的影响

以w(CaO)≈20%的镁钙砂(其粒度为5～3、3～1、1～0.2、≤0.2和≤0.074 mm)为主原料制成镁钙质中间包干式料,并研究了加入不同量Fe2O3粉(其质量分数分别为0、1%、2%、3%、4%)对干式料性能的影响。结果表明:1)加入Fe2O3粉可以增加镁钙质干式料的低温和中温强度,但加入质量分数超过3%后,干式料的低温强度明显下降,高温烧后显气孔率上升,体积密度下降,体积膨胀加剧;综合分析认为,镁钙质干式料中Fe2O3粉的加入质量分数在2%～3%较适当。2)加入Fe2O3粉的镁钙质干式料抗熔渣侵蚀性能较好,这是由于加入的Fe2O3与镁钙砂中的CaO反应生成了低熔点矿物铁酸二钙,促进了材料的烧结,从而提高了其抗熔渣侵蚀性。     

H2C2O4和CO2复合表面处理镁钙砂及其浇注料的性能

首先采用H2C2O4溶液对镁钙砂进行表面浸溃,然后在CO2气氛下于450℃1 h热处理而制得抗水化的镁钙砂,再以此镁钙砂和电熔镁砂为原料制成不同CaO质量分数(0、10%、20%、30%)的浇注料,并研究表面处理后镁钙砂的抗水化性,镁钙浇注料的抗水化性、物理性能、抗渣渗透性及其对钢水的脱磷和脱硫效果.结果表明,经H2C2O4和CO2处理后的镁钙砂,其表面形成了一层均匀的、在低温(低于600℃)下主要由CaC2O4和CaCO3构成的保护膜,使其抗水化效果优于用H3PO4或单独用CO2处理的.采用这种镁钙砂制成的镁钙浇注料具有良好的抗水化性能,其常规物理性能优于镁质浇注料和用未处理镁钙砂制的浇注料,抗渣渗透性能强于镁质浇注料的,脱磷、脱硫效果也较未处理镁钙浇注料的更显著.     

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。     

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。     

镁钙砖的抗渣性研究

采用静态坩埚法研究了3种不锈钢冶炼用镁钙砖的抗渣性.结果显示:镁钙材料具有良好的抗高碱度渣侵蚀和渗透能力,高温下渣和镁钙材料作用析出高熔点相C3S,使材料表层致密化而有效抑制渣的渗透,但镁钙材料中的CaO含量对抗侵蚀性影响较小;较低碱度渣对镁钙材料具有较强的侵蚀和渗透能力,主要是因为渣液对基质的强溶蚀和渗透作用.     

天然白云石合成镁钙砂新工艺的研究

结合一步煅烧与两步煅烧工艺,采用粒度8～5、5～3、3～1 mm的天然白云石,研究了900、950、1 000、1 100℃轻烧温度下原料的活性和烧结性能;通过改变生料与消化料的混合比例,研究了镁钙砂的烧结性和抗水化性。结果表明:最佳的轻烧条件是粒径8～5 mm,轻烧温度1 000℃;随着生白云石粉含量的增大,镁钙砂的体积密度先增大后减小,在生白云石粉质量分数为50%时镁钙砂的烧结性能最好,体积密度最大可达到3.35 g.cm-3;生白云石粉的质量分数<50%时对合成镁钙砂的抗水化性能影响不大,当生白云石粉的质量分数>50%时,其抗水化性能急剧下降。     

用后镁钙砖制备镁钙质干式料

对AOD炉用后镁钙砖进行了分析发现,镁钙砖变质层的结构比原砖层更致密,而且用其原砖层和变质层再生的镁钙砂颗粒短时间放置后水化程度轻微。因此,以5～0.09 mm的原砖层再生镁钙砂和5～1 mm的变质层镁钙砂为骨料,≤0.074 mm的中档镁砂为细粉制备了镁钙质干式料,并测试了干式料经1 550℃3 h处理后的体积密度、抗折强度、耐压强度和加热永久线变化。结果表明:以用后镁钙砖原砖层和变质层部分为主要原料再生制备的镁钙质中间包干式料,其性能可满足中间包干式料的要求。     

钢包内衬用MgO-CaO-C砖的开发与应用

采用抗水化处理后的镁钙砂为原料 ,研制了MgO -CaO -C砖 ,并对使用MgO -CaO -C砖过程中钢液中夹杂数量和氧含量的变化情况进行了分析。结果表明 :MgO -CaO -C砖在钢包包壁非渣线部位使用 ,能减少钢中氧含量和夹杂物数量 ,降低夹杂粒径 ,改变夹杂粒度分布 ,提高钢水质量。     

Properties of lime and lime-periclase refractories on a ceramic binder

Lime specimens obtained by clinker technology from sintered lime clinker with a relative density exceeding 75% of the theoretical value using TiO₂ as a sintering addition are investigated. It is established that the heat resistance of lime specimens is 25 heat cycles without fracture and the loss of strength after 20 – 25 heat cycles is insignificant. Posthydration investigation of the degradation of the strength of specimens has shown that the critical hydration level is 2%, after which the strength begins to fall sharply.Translated from Ogneupory, No. 2, pp. 2 – 5, February, 1995.     

烧成气氛对阿利特-硫铝酸盐水泥熟料矿物形成与性能的影响

探讨了烧成气氛对阿利特-硫铝酸盐水泥熟料矿物形成与水泥性能的影响。结果表明:在氧化气氛条件下,1300℃煅烧30min即可保证熟料矿物良好形成,而还原气氛、较高煅烧温度和较长保温时间等条件均不利于熟料矿物形成。氧化气氛下煅烧的熟料,水泥强度均高于还原气氛下的水泥强度,且终凝时间缩短。     

轻烧料消化工艺对白云石熟料烧结性能的影响

以河南卫辉白云石为原料,经1 200℃2 h煅烧得到轻烧白云石,再经破粉碎后,分别研究了加水量(分别为轻烧白云石料质量的20%、30%、40%和50%)对消化后轻烧白云石粒度的影响,以及消化加水量和困料时间(分别为0.5、1、2、3、4、8和12 h)对烧结后白云石熟料烧结性能的影响。结果表明:当消化加水量<40%(w)时,随消化加水量的增加,消化后的轻烧料粒度越来越细。消化加水量为30%(w)、困料时间为2 h时,制得的白云石熟料的烧结性能最佳。     

电石渣制水泥熟料烧结性能的研究

电石渣制水泥熟料技术近几年得到了一定的发展,但是对电石渣制水泥烧结性能研究还较少。通过X射线、扫描电镜分析其微观结构发现,利用电石渣配制的生料烧结后晶体呈长哑铃形,而利用石灰石配制的生料烧结后其晶体呈六角形。利用电石渣配制的生料的易烧性不及使用石灰石配制的生料,但利用电石渣生产的熟料可以获得较高的强度。     

不同硫含量的煤对水泥熟料烧成和矿物组成的影响

通过添加硫含量在2.10%～5.21%之间的高硫煤与原料混合,配制了具有相同石灰饱和系数、硅率和铝率的几种熟料,并在1200,1250,1300,1 350,1 400和1 450℃保温30min烧成熟料。应用差示扫描量热仪、X射线衍射仪和环境扫描电镜来研究熟料液相初析温度、熟料矿物、含硫矿物以及熟料形貌。结果显示:高硫煤的引入降低了液相初析温度(10～30℃),促进了阿利特晶体的生成和长大。硫的固溶改变了阿利特、贝利特的含量和铝酸盐的晶型。     

Influence of mechanical activation of basic refractories and mixtures on sintering

Conclusions Mechanical activation leads to partial breakdown of the crystalline structures of refractory materials, conferring a higher reaction state on them. This is manifest as a reduction in the temperature range in which the magnesite and dolomite undergo conversions during heating, and also in the greater degree of exposure of the periclase and chrome concentrate.The porosity of the clinker obtained from activated sintered periclase with (CaO + SiO₂) >3.5%, fused periclase obtained from magnesite calcined in a shaft furnace, raw magnesite and periclase-skin, is reduced by more than an order compared with the original. It is considerably less for periclase-chromite skin, is reduced by more than an order compared with the original. It is considerably less for periclase-chromite skin, sintered periclase with (CaO + SiO₂) <3.5%, fused periclase-chromite, and periclase obtained from Kul'dursk brucite.To determine the possibility of applying these results in production conditions, research is now being conducted to select effective production activators, e.g., equipment with an elastic deformable working component.The authors would like to thank N. B. Kusin'sh, G. I. Vikulina, G. N. Bondarenko, and A. P. Kima for assistance in completing this work.Translated from Ogneupory, No. 3, pp. 14–17, March, 1993.     

电解锰渣-镁渣制备复合矿渣硫铝酸盐水泥熟料的研究

利用化学分析法、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG-DSC)等检测手段对电解锰渣、镁渣的化学组分、矿物组成、物化性能进行分析.根据分析结果,合理设计以锰渣、镁渣为原料制备硫铝酸盐水泥熟料的配比方案,并考察烧结温度对熟料性质的影响.在制备的水泥熟料中掺入一定量的石膏可制备出早强、快硬的硫铝酸盐水泥.在此过程中测定水化放热过程,并分析石膏掺量与水泥抗折和抗压强度的关系,确定最佳的石膏掺量.实验结果表明,电解锰渣、镁渣可以作为有价值的原料制备硫铝酸盐水泥熟料,两种废渣的掺比可分别达到21%,烧结过程的最佳温度为1260 ℃,保温时间为30 min,此时烧结出的试样的矿物相主要为C2S、C4A3S-.当石膏掺量为15%时,放出的水化总热最多,制备出的水泥力学性能最好,28 d的抗折强度为5.1 MPa,抗压强度为31.2 MPa,抗渗等级达到P6,烧制熟料和水化产物将锰渣和镁渣中的重金属有效的固化稳定,不易被浸出.