有限元法在耐火材料中的应用

耐火材料损坏除了化学侵蚀以外 ,还有热机械应力。前者是指熔体、气体、灰尘对耐火材料的化学侵蚀及冲刷等 ,后者是指由于温度及某些内在的化学反应引起的膨胀及机械负荷在耐火材料内部产生的应力 ,超过其强度极限而导致耐火材料损坏 ,而热机械应力的计算主要用有限元法。本文阐述了有限元法在耐火材料中的应用以及有限元法在耐火材料中应用所要注意的问题和应用前景     

含硼炉渣对耐火材料的侵蚀

在碳管炉和中频感应炉上进行坩埚实验,研究了含硼炉渣对不同耐火材料的侵蚀.静态坩埚实验结果表明,碳化硅、石英和刚玉耐火材料的平均侵蚀厚度分别为0.52,1.03,1.40mm,刚玉耐火材料侵蚀最为严重,石英耐火材料有一定程度的侵蚀,但相对较轻,碳化硅耐火材料侵蚀很少;公斤级中频炉实验结果表明,含硼炉渣对石英坩埚侵蚀程度大于碳化硅坩埚.分析了直接合金化炼钢时含硼炉渣侵蚀耐火材料的机理,通过相图研究了不同种类的耐火材料抗炉渣侵蚀的能力,渣中配加氧化钙添加剂,可减缓炉渣对耐火材料的侵蚀.     

耐火材料抗侵蚀性能研究进展

综述了冶金、陶瓷、水泥、电子等行业所用耐火材料在高温下受侵蚀的原因及侵蚀机理和其抗侵蚀研究现状,总结了耐火材料抗侵蚀的途径,并对耐火材料抗侵蚀研究作进一步的展望。     

基于数字图像相关法的铝镁质耐火材料抗侵蚀性能研究

钢渣侵蚀是耐火材料在服役过程中的主要损毁形式之一,实际侵蚀过程难以直接观察。传统上采用蚀后分析方法来评价耐火材料的抗侵蚀能力和了解侵蚀机理,但易缺少过程信息,导致结果存在偏差。因此,本文在高温可视化系统基础上,结合数字图像相关法,选取三种典型钢渣,开展铝镁质耐火材料的渣蚀行为研究,并探讨了不同钢渣及热处理温度对材料抗侵蚀能力的影响。结果表明：碱度越低的熔渣对铝镁质耐火材料的侵蚀越严重;对铝镁质耐火材料进行1 000℃以上的热处理,可有效提高材料的抗侵蚀能力;通过数字图像相关法可以获得随时间变化的平均应变曲线和侵蚀应变云图,其中平均应变曲线可以对比铝镁质耐火材料对不同钢渣的抗侵蚀能力,侵蚀应变云图可以反映侵蚀的演变过程,两者为耐火材料渣蚀过程的表征提供了量化指标。     

攀钢RH炉用耐火材料的现状、损毁机理和发展

介绍了攀钢RH真空处理系统所使用主要耐火材料的现状,分别从熔渣侵蚀、热应力以及机械应力方面分析了损毁机理,从耐火材料方面和炼钢操作方面提出了长寿化的建议,并结合攀钢实际情况,提出了两方面的发展建议。     

熔融还原炉炉渣对镁铝耐火材料的蚀损

经检验在氩气气氛和1500℃温度下,CaO—SiO_2—Al_2O_3—Fe_总O—MgO炉渣侵蚀镁铬耐火材料,所得结果简述如下: 1) 在静态条件下,CaO—SiO_2—Al_2O_3—Fe_总O—MgO炉渣侵蚀镁铬耐火材料的主要形态包括渣表面的局部蚀损、耐火材料表面的孔状蚀损以及渣相本体蚀损。 2) 局部蚀损率和本体蚀损率随着Fe_总密度的提高和渣中MgO、Al_2O_3密度及耐火材料试样中Cr_2O_3含量的降低而增加。 3) 局部蚀损和孔状蚀损主要是由于表面应力沿着渣膜表面递减而形成的马栾哥尼对流所造成的。渣膜形成于局部蚀损的耐火材料试样上,或者耐火材料试样墙附近的发泡区。 4) 渣膜表面上MgO、Cr_2O_3和Al_2O_3浓度递减而造成表面应力递减,这是因为MgO和Cr_2O_3在耐火材料试样中溶解以及Al_2O_3在铝制坩埚上溶解而形成的。     

澳斯麦特炉用镁铬和铝铬砖抗侵蚀性能对比

为延长澳斯麦特炉炉衬用耐火材料的服役寿命,对其所用镁铬和铝铬质耐火材料的主要损毁机理进行了分析.通过对现役镁铬和铝铬质砖进行物理化学性能检测,结合热力学模拟,对比了镁铬和铝铬质耐火材料抗热应力破坏,抗Cu/Cu2 S和FeO/SiO2渣的渗透侵蚀能力.研究表明:镁铬和铝铬质耐火材料均有较高的常温及高温强度,抗机械冲刷性能良好;镁铬质耐火材料抗Cu/Cu2 S侵蚀性能要优于铝铬系耐火材料,但抗FeO/SiO2渣的性能相比较差.铝铬砖可以替代镁铬砖在澳斯麦特炉上应用,并取得良好的使用效果.     

光学玻璃对含锆耐火材料侵蚀机制研究

通过对光学玻璃电熔窑的实际观测,研究了光学玻璃对含锆耐火材料侵蚀作用。在熔窑的不同关键部位,选取有关耐火材料进行SEM测试,通过熔窑不同部位的耐火材料受高温玻璃液侵蚀的程度,分析了光学玻璃对锆耐火材料侵蚀机理与行为过程。结果表明:熔窑的熔化部耐火材料的受侵蚀程度较小,流液洞与供料道处耐火材料的受侵蚀程度最为严重,上升流道壁砖的竖缝处有严重的耐火材料侵蚀。AZS耐火材料在与高温玻璃液的接触中,形成了成分相互扩散→溶解→再扩散→再溶解的往复循环过程。     

含钛熔渣对镁炭质耐火材料的侵蚀

采用静态浸渍法和动态浸渍法研究了TiO2 含量在 2 .4%～ 30 %之间的含钛熔渣对镁炭质耐火材料的侵蚀 ,对侵蚀后试样进行了SEM、XRD和能谱分析 ,提出了含钛熔渣对镁炭质耐火材料的侵蚀机理 :熔渣与耐火材料接触并发生作用 ,熔渣中的TiO2 、FeO等氧化物使耐火材料氧化脱碳并且形成低熔物 ;脱碳及低熔物的熔出使耐火材料孔隙和通道增多 ,这反过来又使熔渣渗入耐火材料内部的速度加快 ,加速了对耐火材料的侵蚀     

熔融还原炉炉渣对镁铬耐火材料的蚀损

经检验在氩气气氛和１５００℃温度下,ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－Ｆｅ总Ｏ－Ｍ炉渣侵蚀镁铬耐火材料,所得结果简述如下：１）在静态条件下,ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－Ｆｅ总Ｏ－ＭｇＯ炉渣侵蚀镁铬耐火材料的主要形态包括表面的局部蚀损、耐火材料表面的孔状蚀损以及渣相本体蚀损。３）局部蚀损和孔状蚀损主要是由于表面应力沿着渣膜表面递减而形成的马栾哥尼对流所造成的。渣膜形成于局部蚀损的耐火材料试样上,或者耐     

碱成分对玻璃熔窑中耐火材料的侵蚀

一、绪言在玻璃熔窑中,耐火材料的侵蚀,是玻璃制造中的一个重要问题.经常观察到碱成分对耐火材料侵蚀产生很大影响的问题.类似的报导也很多.在平板玻璃窑中,Na_2O是主要侵蚀成分.使用中耐火材料的侵蚀,被认为是对应于使用环境的平衡过程.在稳定的侵蚀状态下,耐火材料表面层与环境条件之间趋向充分的平衡状态.同时认为以侵     

Al2O3-C-TiC质耐火材料的侵蚀行为

模拟铁浴式熔融还原工艺,采用固定床预还原法对铁矿石进行预还原、在矿热电炉上进行终还原熔炼试验,研究和测试了Al2O3-C-TiC质耐火材料的侵蚀特征和侵蚀机理,分析了熔体组成与性质对耐火材料侵蚀过程的影响及熔体侵蚀过程中耐火材料的物相组成和结构变化规律.     

熔融还原熔体对耐火材料侵蚀的试验研究

考察了耐火材料在铁浴式熔融还原过程中的使用效果，测试并分析了不同耐火材料的侵蚀速率、组成及结构变化特征和侵蚀特征，提出了熔融还原终还原炉熔池耐火材料选择方案。     

基于显微边界形貌分形特征的耐火材料侵蚀维数研究

通过对侵蚀残砖的显微边界形貌研究发现 :耐火材料的抗侵蚀性能和基于显微边界形貌分形特征的分形维数存在良好的线性关系。根据分形维数的定义和含义 ,作者提出了一种基于分形理论的耐火材料侵蚀维数Rf (Refractoryfractal)的概念和抗侵蚀分类建议。根据耐火材料的使用经验和实绩而定义的Rf =[1.0 ,1.0～ 1.15 ,1.15～ 1.2 0 ,≥ 1.2 ]数值范围 ,可以用于耐火材料抗侵蚀性能的评判、分类 ,并且可用于设计选型和编制相对应的耐火材料的残余安全厚度的日常维护规程等     

浅析影响耐火制品抗渣性的因素

简要阐述了熔渣侵蚀耐火材料的侵蚀机理和侵蚀方式，详细分析了影响耐火材料抗渣性的几个因素，进而提出了在生产工艺中提高耐火制品抗渣性的途径。     

Al_2O_3－SiC－C耐火材料在熔融还原熔体中的侵蚀

讨论了Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ耐火材料在熔融还原熔体中的侵蚀机理．分析了铁浴式熔融还原熔体的性质、组成及种类和熔体的温度、熔体与耐火材料的相对运动速度以及ＳｉＣ加入量等因素对Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ耐火材料在熔融还原熔体中侵蚀的影响，阐明了Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ耐火材料在熔融还原熔体中的侵蚀特征及侵蚀机制。     

镁质耐火材料的熔损速度与炉渣浸透速度的关系

在高频感应炉中,于1873K进行了镁质耐火材料在CaO-SiO_2-CaF_2-Al_2O_3熔融炉渣中的耐侵蚀试验。将熔损速度与试验试样的显微结构及炉渣浸透的理论分析结合起来,为了评价耐火材料的侵蚀情况,引入Rp作为耐火材料的抗浸透系数。这个系数说明了炉渣对耐火材料的浸透情况和炉渣在耐火材料中的浸透速度与熔损速度的关系。表明耐火材料抗剥落和损毁进一步扩大的可能性。     

系统分析水泥窑耐火材料

随着水泥产业的高速发展,必须同步提高水泥窑耐火材料的品质,权利跟上新时代增长的需求。与此同时,水泥窑耐火材料消耗越来越大,这都是由于施工以及机器安装等产生的大量固体废弃物被当做原料、燃料使用,从而导致热应力、机械应力和化学侵蚀大幅度增加。所以水泥窑的耐火材料使用周期变短,材料的消耗增速也变快了。本文以"水泥窑耐火材料"为核心思想,主要探讨了水泥窑耐火材料是什么、出现了什么问题,希望通过研究能得到解决方法。     

电炉钛渣对不同耐火材料侵蚀的热力学计算

为了探讨某厂电炉钛渣条件下耐火材料的选择,选取常用刚玉浇注料、烧成镁砖、Si C浇注料和镁碳砖4种耐火材料,以及某厂w(Ti O2)=78%的电炉钛渣为研究对象,通过Fact Sage进行热力学计算钛渣对4种耐火材料的侵蚀,并进行实际侵蚀试验。结果表明:Si C浇注料与钛渣能形成高熔点的Ti C,阻止耐火材料进一步渗透,具有良好的抗钛渣侵蚀能力;烧成镁砖和镁碳砖被侵蚀最终也是要被钛渣侵蚀掉;刚玉骨料被侵蚀后形成的新液相渣相,很容易被侵蚀;4种耐火材料对钛渣抗侵蚀作用由好到坏的顺序是:Si C浇注料镁碳砖烧成镁砖刚玉浇注料。     

铜冶炼工艺用耐火材料内衬的使用及损毁机理回顾(1)

回顾了铜冶炼工艺用耐火材料的使用和损毁机理,描述了研究、发展及减少耐火材料侵蚀的研究水平.化学、热力学和机械侵蚀机理三者的结合主要基于下列因素:如炉型、炉衬的炉龄设计、耐火材料的选择类型和工艺条件. 镁铬砖广泛应用于铜冶炼炉中,尽管在某些特殊条件下,特别在碱金属或碱土金属存在的条件下,隐藏着六价铬的潜在风险. 在相图、热力学和动力学计算的支持下,用后耐火材料调查和实验室规模试验被认为是了解和预测耐火材料侵蚀问题的有效手段. 本文对铜冶炼工艺用耐火材料选择、使用以及用后耐火材料的回收及循环利用进行了总结和回顾.