新型轻质浇注料的研制和应用

采用大颗粒膨胀珍珠岩、矾土熟料、漂珠、SiO2超微粉、Al2O3微粉等为主要原料,以铝酸盐水泥CA80为结合剂,研制了新型轻质浇注料。研究了铝酸盐水泥掺量、SiO2超细粉、Al2O3微粉掺量等对新型轻质浇注料耐压强度、抗折强度、烧后线变化率及施工性能的影响。该浇注料已成功应用于抚顺石化重油接触裂解制乙烯装置(HCC)上,使用效果优良。     

不同α-Al2O3和Cr2O3微粉对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

以板状刚玉、尖晶石、纯铝酸盐水泥、α-Al2O3、Cr2O3微粉等为原料,按骨料与基质之比为65：35进行配比,研究了不同类型的α-Al2O3、Cr2O3微粉对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明：分别以L1、G2形式引入α-Al2O3、Cr2O3微粉,试样的抗折强度、耐压强度、体积密度、热震性均最优,显气孔率最小。     

不同SiO2微粉对矾土基浇注料性能的影响

测定了7个不同厂家的SiO2微粉的化学组成、堆积密度和pH值。研究了不同SiO2微粉对矾土基浇注料的流动性、硬化时间、不同温度热处理后浇注料的强度和显气孔率、加热永久线变化和抗热震性的影响。结果表明:当SiO2微粉的pH值为6.0～6.5时,浇注料的性能最好,碱性或偏酸性的SiO2微粉都不适合在矾土基浇注料中添加;加入pH=6.2的4号和7号SiO2微粉的浇注料的流动性分别为170mm和180mm,硬化时间分别为6h和7h,试样显气孔率较低,强度和抗热震性较好,并且使用寿命较长。     

高强、不收缩高铝浇注料的研究与应用

以特级矾土熟料为骨料和粉料,配以活性SiO2微粉、α-Al2O3微粉和某种微粉,以纯铝酸钙水泥作结合剂,并加入有效的外加剂制成混合料,经浇注振动成型,得到一种新型的高铝质浇注料。该浇注料具有优良的抗高温蠕变性能、热震稳定性能、荷重软化温度高的性能,应用于加热炉、高炉、烧结机点火器等部位,使用寿命可达2～3 a。     

镁砂和硅微粉加入量对Al2O3-尖晶石浇注料性能的影响

在保持MgO化学成分总量不变的前提下，研究了镁砂细粉、SiO2含量对Al2O3－尖晶石浇注料性能的影响。结果发现：适量的镁砂细粉和SiO2微粉能提高浇注料强度，降低显气孔率，提高抗渣渗透性。     

Cr2O3微粉加入量对Al2O3-SiO2浇注料性能的影响

以特级高铝矾土和棕刚玉为主要原料、纯铝酸钙水泥(Secar 71)为结合剂的Al2O3-SiO2浇注料为研究对象,研究了Cr2O3微粉加入量对其施工性能、强度以及抗渣性能的影响,结果表明:加入一定量的Cr2O3微粉后,浇注料的抗渣性能得到明显改善;并随着Cr2O3微粉加入量的增加,浇注料的强度逐渐增大;对浇注料施工性能影响不大.     

MgO加入量对Al_2O_3-MgO浇注料抗渣性的影响

以电熔白刚玉为主要原料,同时加入电熔镁砂细粉、铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉、Si O2微粉等,保持镁砂细粉与白刚玉粉总加入量一定,通过改变镁砂细粉的加入量,研究了镁砂细粉加入量对Al2O3-MgO浇注料抗渣性的影响。研究结果表明:在Al2O3-MgO浇注料中加入一定量的镁砂细粉,高温下可以形成镁铝尖晶石,从而提高浇注料的抗渣侵蚀性。当镁砂细粉加入量在2%～6%时,浇注料的抗渣侵蚀性能最好。     

脱硫枪用莫来石—刚玉浇注料流动性的研究

以天然莫来石、电熔莫来石、刚玉粉为主要原料,研究了粒度级配、微粉种类和加入量、减水剂种类和加入量的对脱硫枪用莫来石—刚玉浇注料流动性的影响：先研究硅微粉加入量分别为2％、3％、4％、5％对浇注料流动性的影响;然后将硅微粉加入量固定为2％或3％,研究α—Al2O3微粉加入量分别为0、2％、4％、6％时对浇注料的流动性影响;最后研究三聚磷酸钠、六偏磷酸钠、SM、FDN四种减水剂对莫来石-刚玉浇注料流动性的影响,三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的加入量分别选取0．1％、0．15％、0．2％、0．25％,SM加入量选取0．2％、0．3％、0．4％、0．5％,FDN的加入量选取0．1％、0．15％、0．2％、0．25％。试验结果表明：硅微粉对流动性的改善作用优于氧化铝微粉,但二者共用时对流动性的改善作用比单用硅微粉更好,此时最适宜的加入量为硅微粉％、氧化铝微粉2％;本试验中最适宜的减水剂是六偏磷酸钠,最佳加入量为0．15％。     

α-Al2O3在耐火材料中应用性能的研究

通过对添加不同微晶活性α—Al2O3所获得的耐火浇注料之烘干强度和烧结后强度的实验数据对比，可知微晶活性α—Al2O3微粉用于耐火材料的性能优于活性α—Al2O3微粉，其结论同样适用于板状刚玉的生产。     

鱼雷罐喷补料的研制开发与应用

以致密高铝矾土、碳化硅、白刚玉细粉、SiO2微粉、Al2O3微粉和纯铝酸钙水泥等为原料,开发了鱼雷罐喷补料,研究了微粉加入量对喷补料性能的影响,比较了氯化钙、聚合氯化铝、三乙醇胺、铝酸钠的促凝效果.结果表明,加入7％的SiO2微粉和3％的Al2O3微粉,对提高施工性能和使用性能有利;以三乙醇胺为促凝剂有较好的促凝效果.开发的喷补料在鱼雷罐大修时一次喷补,可提高鱼雷罐使用寿命200次以上,喷补工艺简单、施工性能好,吨铁降成本约0.3元.     

刚玉质自流浇注料流变性和流动性的关系

采用浇注料流变仪、L型流动性测试装置和自流值测定装置,测定了加水量、分散剂(FS10)、纯铝酸钙水泥和α-Al₂O₃微粉对刚玉质自流浇注料的流变性和流动性的影响,并分析了流变性和流动性之间的关系.实验结果表明:随加水量增加(质量分数4.9%～5.3%),相对屈服应力、相对塑性黏度和相对平均黏度均逐渐减小,自流值和流动速度逐渐增大.随分散剂FS10加入量的增加(质量分数0.16%～0.20%),相对屈服应力、相对塑性黏度和相对平均黏度逐渐减小,自流值和流动速度逐渐增大;分散剂FS10加入量继续增大时(0.20%～0.22%),相对屈服应力、相对塑性黏度和相对平均黏度显著增大,而自流值和流动速度大幅下降.随纯铝酸钙水泥加入量增加(质量分数1%～4%),流变参数和流动参数有一定的变化,但变化不明显.随α-Al₂O₃微粉加入量的增加(质量分数9%～12%),相对屈服应力和相对平均黏度均减小,相对塑性黏度变化不大,自流值变化不大,流动速度加快.刚玉质自流浇注料流变参数和流动参数之间的关系为:自流值和相对屈服应力有较好的相关性,而流动速度和相对平均黏度有较好的相关性.     

Determining the encrustation rate in the reducing zone of a shaft furnace

The influence of various factors on the encrustation rate in the reducing zone of a shaft furnace is mathematically analyzed. The probability that large particles will be formed increases on approaching the tuyere band, with corresponding rise in encrustation rate. In addition, the encrustation rate increases with increase in the content of fines.     

Dependence of the thermal transformations in the fines of the chromium ore of the Donskoy Ore Mining and Processing Plant on the addition of silicate and aluminosilicate fluxes

Differential thermal analysis is applied to study chromium ore, aluminosilicate fluxes, and mixtures of these materials. The dependence of the thermal transformations in the fines of the ore from the Donskoy Ore Mining and Processing Plant on the content and type of added fluxes is estimated. An analysis of the experimental results is supplemented with X-ray diffraction analysis of the sinters of chromium ore with a high flux (clay, microsilica) content (up to 10%), which corresponds to the end of softening of the mixtures.     

回转窑预热器用喷涂料的研制与应用

以二级甲矾土熟料及特级特级矾土熟料为主要原料、矾土水泥为结合剂,添加适量的增塑剂、促凝剂制成的石灰窑预热器用喷涂料试样。试验结果表明:随着矾土水泥加入量的增加,喷涂料的815℃烧后强度先增加后下降,矾土水泥的适宜加入量为4a%。随着SiO2微粉加入量的增加喷涂料815℃烧后强度逐渐增加,其适宜加入量为3b%左右;随着促凝剂加入量的增加,试样初凝时间缩短,结合现场施工要求,认为其加入量以2c%~3c%为宜。研制的喷涂料应用于某公司日产600 t活性石灰回转窑预热器,使用效果良好。     

Production of silicon carbide from microsilica waste by reduction with lignite semicoke

Silicon carbide may be produced from fine-grain batch consisting of two main components: microsilica waste; and semicoke obtained from Berezovsk lignite (Kansko-Achinsk Basin). The physicochemical properties of the silicon carbide are certified in the present work. Two forms of microsilica are considered: (1) microsilica formed in the production of silicon (containing 93.41–95.33% SiO₂; 1.96–3.28% C_free; 0.30–0.34% Si_free; and 1.25–1.45% CaO + Fe₂O₃ + MnO); (2) microsilica formed in the production of high-silica ferrosilicon: (containing 91.72–93.63% SiO₂; 0.56–1.18% C_free; 0.18–0.20% Si_free; and 1.38–2.32% CaO + Fe₂O₃ + MnO). Its specific surface is 21000–24000 m²/kg. The microsilica is inclined to form spherical aggregates measuring 200–800 nm. The aggregates consist of spherical particles ranging in size from 30 to 100 nm. The lignite semicoke contains 94.05% carbon, 9.2% ash, 0.2% sulfur, and 0.007% phosphorus; its specific surface is 264000 m²/kg. The composition of the silicon carbide is investigated, along with its specific surface; the size and shape of the carbide particles are determined. In both cases, the predominant phase is cubic silicon carbide (β-SiC), with an accompanying glassy phase consisting of silicates of calcium, magnesium, and iron. When the batch containing microsilica from ferrosilicon production, the silicon carbide is accompanied by α iron. In synthesis at 1923 and 1973 K for 50 and 90 min, respectively, polymorphic conversion of β-SiC to α-SiC_p is observed. The content of silicon carbide in the products is 82.52–84.90%. Chemical enrichment of silicon carbide proves expedient. The optimal enrichment conditions are as follows: the action of hydrochloric acid (concentration no less than 35%) at 353 K for 3 h, with a 1:2 solid/liquid ratio. The enrichment characteristics are as follows: the content of silicon carbide in the products is 90.42–91.10%; and 87–95% of the impurities (metal oxides and iron) are removed. The silicon carbide is obtained as micropowder consisting of irregular particles (size 0.2–1.0 μm) with specific surface 8000–9000 m²/kg.     

粒度组成对浇注料性能的影响

以电熔刚玉、电熔镁砂、硅灰等为主要原料,采用不同的颗粒配比对浇注料流动性及常温物理性能进行测试,结果显示:骨料的配比与细粉的含量对浇注料的流动性影响较大,当粗、中、细骨料比例为15:25:20并加入适量的细粉时流动性最好.     

返矿对烧结过程和烧结矿质量影响的研究

混匀矿中返矿的比率约为25%～50%。如此大比例的返矿会对烧结过程和烧结矿质量产生很大影响。研究旨在揭示返矿量和焦粉量变化的影响。研究采用了因子设计方法,研究表明返矿的产生主要取决于烧结混合料中的固体燃料和返矿比例,增加混合料中的返矿配入量会减少烧结过程中的返矿发生量。烧结过程效率随着混合料中返矿比例的增加而提高(最适宜的混合碱度为1.6)。研究表明,要确保返矿平衡率在90%～110%的范围内,混合料中返矿配比最高不能超过35%,最小不能<25%。     

Effect of addition of silicate and aluminosilicate fluxes on structure and phase composition of chromium sinter

The microstructure of the fluxes (aluminosilicate clays) tested during pilot sintering of the chromium ore fines of the Don ore-dressing and processing enterprise is studied. The composition of the liquid phase that forms upon softening of materials and bonds chromospinelide grains is analyzed by chemical, electron- probe, and X-ray diffraction analyses. The results demonstrate that the clays have a similar morphology and differ substantially in the phase composition of both the initial fluxes and the binder in the composition of the chromium ore sinter with clay additions. The phase composition of the binder formed upon addition of aluminosilicate clays is compared with the application of an anthropogenic silica-containing flux (microsilica). A relation between the phase composition of the initial fluxes and the aluminosilicate binder in the composition of chromium sinter is found, and the advantages of aluminosilicate clays are demonstrated.     

镜铁矿粉在铁矿烧结混合料中的制粒行为

 对镜铁矿粉在铁矿烧结混合料中的制粒行为进行了研究,结果表明：水分对制粒效果有显著的影响,随着镜铁矿粉配比增加,适宜制粒水分逐渐降低。不同配比镜铁矿粉的制粒动力学研究表明：制粒时间小于3 min时,镜铁矿黏附率快速增长;制粒时间大于3 min时,镜铁矿黏附率趋于稳定。随着镜铁矿粉配比增加,达到黏附平衡所需时间延长。因此,延长制粒时间是改善高配比镜铁矿粉制粒效果的有效措施之一。准颗粒黏附层微观结构研究表明：镜铁矿颗粒呈散点状分布于黏附层中,微细粒级褐铁矿粉颗粒作为黏结剂使黏附层具有一定的强度,促进镜铁矿粉的黏附。镜铁矿粉与制粒性能优良的褐铁矿粉合理搭配使用,有利于改善制粒效果,提高镜铁矿粉配比。     

新型钢包浇注料的研制与应用

以特级高铝矾土、电熔镁砂、棕刚玉、电熔镁铝尖晶石为主要原料,研究了Secar-71水泥、硅灰、SM高效减水剂对新型钢包浇注料性能的影响。结果表明,Secar-71水泥、硅灰、SM高效减水剂外加量分别为3％、4％、0．25％时浇注料的强度高,硬化适中,流动性好。通过工业试验,钢包使用寿命最高达到118炉,平均寿命105炉,比原来的钢包浇注料（平均83炉）提高了22炉,增幅达到26．5％。现已批量投入使用,替代了原来的浇注料。