我国镁质含碳耐火材料资源调查及市场预测

镁质含碳耐火材料是一种重要的节能新材料,其含意一是与各种常用耐火材料的生产相比,它不需要高温烧成,节约了大量能源,镁碳砖的工序能耗为15kg标煤/t,各种烧成砖的工序能耗为64kg标煤/t,二是用在平炉、转炉、电炉等炼钢用炉及钢水炉外精炼炉方面,炉子寿命得到大幅度的提高,其间接节能效果非常之大,经济效益非常之好。所以,发展与推广镁碳砖的生产与应用,对我国冶金工业的发展具有重要的意义。本文是国家科委立项的软课题的研究报告,它综述了镁质含碳耐火材料在国内外的发展概况,收集整理了国内镁碳砖研制和生产的情况,对我国镁质含碳耐火材料的资源作了调查,对我国市场的需求作了预测,最后针对我国资源和市场需求的情况,提出了发展我国镁质含碳耐火材料的一些建议。     

水泥窑用镁钙锆质耐火材料的发展

介绍了水泥回转窑用耐火材料的发展历程以及国内外镁钙锆质耐火材料的研究现状,指出MgO-CaO-ZrO2复相材料既具有镁质材料的优点,矿物相组成中又包含一定数量的钙硅酸盐相,从而具有良好的抗热震性、较高的荷重软化温度及优异的抗硅酸盐水泥熟料的侵蚀性能、适宜的力学强度等,具有较高的实用价值.     

不同碳含量的MgO-C耐火材料与超低碳钢液的相互作用

研究了3种C含量的(3%、5%、10%,质量分数)MgO-C耐火材料与超低碳钢的相互作用。利用ICPAES、氧氮分析仪、碳硫分析仪检测了与实验MgO-C耐火材料接触的钢液的成分,用XRD分析了耐火材料反应前后的物相变化,并利用SEM观察了耐火材料/钢界面。结果表明,随着镁碳耐火材料中C含量的增加,耐火材料/钢界面附近的渗透层厚度增加;反应后钢液中的C、N、Al含量以及Mg含量随着耐火材料中C含量的增加而增加,钢中O含量随之降低;反应前后的镁碳耐火材料都有镁铝尖晶石的存在,高C含量的耐火材料反应后镁铝尖晶石含量增加,因此低碳镁碳耐火材料更有利于超低碳钢的生产。     

电炉炼钢过程渣线镁碳砖侵蚀机理研究

针对宝钢电炉冶炼过程中，炉衬渣线镁碳砖耐火材料侵蚀严重导致电炉炉龄偏低的问题，通过对镁碳砖耐火材料侵蚀微观结构的观察及钼丝炉内炉渣侵蚀镁碳砖试验，得知FeO_x·MnO·MgO相是镁碳砖耐火材料溶解到炉渣后形成的主相，渣中FeO、MnO具备了溶解MgO能力，炉渣中FeO_x含量偏高是导致镁碳砖耐火材料侵蚀严重的主要因素；电炉炉渣体系内，炉渣碱度对镁碳砖耐火材料侵蚀影响不明显。钼丝炉内炉渣侵蚀试验表明：温度越高，镁碳砖耐火材料侵蚀越严重；高温段保温时间对侵蚀影响不大；渣线镁碳砖耐火材料进行冷热交替试验后，镁碳砖耐火材料侵蚀相对严重。根据试验结果，采取降低炉渣FeO_x含量、缩短冶炼过程炉与炉之间间隔时间等措施，炉壁镁碳砖耐火材料侵蚀得到缓解，电炉中期炉龄稳定提升到450炉以上。     

电熔氧化镁对镁铬耐火材料致密化的影响

考察了电熔氧化镁加入量对镁铬耐火材料致密化的影响 .讨论了气孔率、体积密度和常温耐压强度与电熔氧化镁加入量之间的关系 .研究结果表明 ,适量的电熔氧化镁能够促进镁铬耐火材料的烧结性能和致密化     

碱性耐火材料热稳定性与应力设计的关系

通过普通镁铬质耐火材料中颗粒和基质间的热膨胀失配，致密镁铬质耐火材料高密度区和低密度区以及添加物不同加入量区域的收缩率差异，致密镁质耐火材料的晶界相改性等应力设计手段所产生的残余应力，引起热震裂纹传转，绕道，桥联，分岔和钉扎，从而有效地提高碱性耐火材料的热稳定性。     

纳米技术在耐火材料中的应用进展

随着纳米技术的不断进步,其应用领域也日益拓宽。传统的耐火材料也在不断发展过程中,其中,不定形耐火材料中的浇注料正朝着低水泥、超低水泥、无水泥方向发展,取而代之的是纳米粉体和溶胶。纳米耐火材料是纳米技术和耐火材料相结合的成果,也是纳米技术在新的材料领域中成功应用的重要标志。本文主要针对近年来纳米技术在耐火材料中的应用上取得的进展进行了汇总,综述了纳米粉体和溶胶在定形耐火材料和不定形耐火材料应用中对提高材料性能方面取得的进展,以期能推进我国纳米技术和耐火材料继续向前发展。     

中间包镁钙质喷涂料的研究

中间包是连铸生产中重要的精炼设备之一,是钢液成材前与耐火材料接触的最后一个高温冶金容器,其内衬用耐火材料直接影响钢材质量.本课题通过实验室实验以及现场试验研究了主体原料镁砂、CaO及其添加剂等对镁钙质喷涂料性能的影响,研究结果表明镁钙质喷涂料对钢水具有较好的净化钢质作用,同时使用寿命与镁质喷涂料相当.     

微孔MgO耐火材料对钢液洁净度的影响

摘要：通过浸泡实验研究了3种镁质（致密镁质、微孔MgO质、镁碳质）耐火材料与超低碳钢液(1560℃)的相互作用,考察了不同浸泡时间(0～35min)钢中O、N、C和Al、Si、Mn含量及钢中夹杂物的成分、数量、分布等特征的变化,并对耐火材料与钢的界面层进行了观测和分析。结果表明,随着浸泡时间的延长,3组钢中氧含量均先升高再降低,均对钢液有一定的污染,钢中夹杂物的数量增加,夹杂物种类由Al2O3-MnO夹杂逐渐转变为Al-Mg-Si-Mn-O复合夹杂。与致密镁质耐火材料相比,微孔MgO质和镁碳质耐火材料与钢的界面处分别能形成连续的镁铝尖晶石层和致密的MgO层,有助于降低耐火材料的侵蚀以及对钢液的污染。此外,与不含碳的镁质耐火材料相比,镁碳质耐火材料对钢液增碳严重。因此,微孔MgO质耐火材料不仅对钢液的二次污染小、不会向钢液增碳,而且还可以吸附钢中氧化铝夹杂,更有利于超低碳洁净钢的生产。     

Al2O3对镁铬耐火材料致密化的影响

为了提高镁铬耐火材料的烧结性能,通过考察气孔率、体积密度和常温耐压强度与Al2O3加入量之间的关系,讨论了Al2O3添加剂对两种不同镁铬耐火材料致密化的影响.结果表明,镁铬耐火材料的骨料不同,Al2O3对其烧结性能和致密化的影响也不一样.     

钢包耐火材料对帘线钢82A夹杂物的影响和工艺改进

帘线钢82A经80 t LD-LF-CC工艺冶炼,分析发现钢包耐火材料对钢中Al含量有明显的影响。通过采用两种钢包耐火材料(镁碳砖和镁Al碳砖)进行工业生产。试验结果表明,精炼渣系碱度采用0.9,钢包采用镁碳耐火材料生产帘线钢82A,可以将钢中Al含量控制在0.001%以下,夹杂物控制在低熔点区,有利于提高帘线钢82A的质量,断丝率由原1%降至0.42%。     

Magnesia—An important Industrial Mineral: A Review of Processing Options and Uses

Magnesia is widely used as an important component in basic refractories, as an animal feed supplement, fertilizer, insulation material, cement, and in several environmental control procedures. The major sources of magnesia are magnesite, seawater and brines. Less important sources are dolomite, bitterns and salt deposits.

This review outlines the more significant physical and chemical processes for the production of the various grades of magnesia and discusses some of the more important uses of magnesia.

Consumption of magnesia in basic refractories is slowly declining and future market growth will be largely restricted to chemically reactive magnesia (caustic calcined magnesia).     

长水口渣线部位用镁碳质耐火材料的性能研究及应用

摘要：为了进一步提高长水口渣线部位用镁碳质耐火材料的服役寿命,研究了Si粉添加量（质量分数1%~5%）对镁碳质耐火材料显气孔率、体积密度、常温强度和高温抗折强度等关键性能的影响,以及与传统铝碳质耐火材料的抗渣性能对比。结果表明,随着Si粉添加量的增加,镁碳质耐火材料的显气孔率略有降低,常温强度影响不大,高温强度明显增强。其中,当Si粉添加量为5%（质量分数）时,镁碳质耐火材料高温抗折强度提高了30.2%。此外,研究发现,铝碳质耐火材料的侵蚀速率随中间包渣碱度的增大而增大,而镁碳质耐火材料在面对高碱度渣时表现出更好的抗侵蚀能力。最后,在钢厂实际环境的产品测试结果也印证了Si粉对镁碳质耐火材料使用性能的有效提升,具体为用常规铝碳质渣线浇铸SPHD、SPHE和IF钢种时的使用寿命仅为1~3炉,而用镁碳质长水口渣线浇铸的使用寿命提升到3~6炉。     

纯净钢冶炼用耐火材料

发展纯净钢冶炼技术的一个重要条件就是提高耐火材料的质量 .通过耐火材料对纯净钢冶炼影响的讨论 ,得出发展碱性耐火材料可以脱硫和脱氧、无碳和低碳耐火材料可以抑制增碳、用表面处理的方法可以改善镁钙系耐火材料的抗水化性和合理使用耐火材料可以有效地减少钢中的氢含量的结论     

添加氧化铈对反应烧结制备镁铝尖晶石材料性能的影响

为了进一步提高高品质钢冶炼用镁铝尖晶石耐火材料的关键性能,以电熔镁铝尖晶石、轻烧氧化镁和白刚玉为原料,镁铝溶胶为结合剂,氧化铈为添加剂,采用反应烧结工艺成功制备了镁铝尖晶石材料.系统研究了氧化铈添加量(质量分数,0、3％,6％、9％和12％)对合成镁铝尖晶石材料显气孔率、体积密度、线收缩率、体积收缩率、常温耐压强度和抗...     

镁碳质塞棒棒头抗热震性优化及工业应用

浇铸钙处理钢时,铝碳质或尖晶石-碳质塞棒棒头容易被钢水中的游离[Ca]侵蚀,而使用镁碳质材料能降低[Ca]的侵蚀作用,进而提高棒头的使用寿命。研究了SiC细粉添加量对镁碳质棒头材料性能的影响,设计了镁碳质棒头复合结构并测试了产品的抗热震性,同时对比了镁碳质棒头与尖晶石-碳质棒头材料的常规性能和钢厂测试结果。研究结果表明,随着SiC细粉添加量的增多,材料常温强度和高温强度增大,而线膨胀系数下降。复合结构改善了棒头与棒身材料之间的物理匹配,提高了棒头稳定性,具体表现为镁碳质棒头试验样品经1 100℃热震循环3次后表面及内部均无裂纹。镁碳质棒头材料的力学强度虽稍弱于尖晶石-碳质棒头材料,但浇铸钙处理钢的表现更好。分析发现,导致尖晶石-碳质棒头材料损毁的直接原因是游离[Ca]的侵蚀。     

Dissolution of carbon from alumina-carbon mixtures into liquid iron: Influence of carbonaceous materials

Due to their excellent thermal shock and wear resistance at high temperatures, alumina-carbon based refractories are used extensively in the steel industry. A clear understanding of factors affecting the dissolution of carbon from refractories is of crucial importance, as carbon depletion from the refractory can significantly deteriorate refractory performance and metal quality. Atomistic simulations on the alumina-graphite/liquid iron system have shown that nonwetting between alumina and liquid iron is an important factor inhibiting the penetration of liquid metal in the refractory matrix and limiting carbon dissolution. This study investigates the role played by the carbonaceous material in the dissolution of carbon from the refractory composite. Two carbonaceous materials, namely, petroleum coke and natural graphite, respectively, containing 0.35 and 5.26 pct ash, were used in this study. Substrates were prepared from mixtures of alumina and carbon over a wide concentration range. Using a sessile drop arrangement, carbon pickup by liquid iron from alumina-carbon mixtures was measured at 1550 °C and was compared with the carbon pickup from alumina-synthetic graphite mixtures. These studies were supplemented with wettability measurements and microscopic investigations on the interfacial region. For high alumina concentrations (>40 wt pct), carbon dissolution from refractory mixtures was found to be negligible for all carbonaceous materials under investigation. Significant differences however were observed at lower alumina concentrations. Carbon dissolution from alumina-petroleum coke mixtures was much lower than the corresponding dissolution from alumina synthetic graphite-mixtures and was attributed to poor wettability of petroleum coke with liquid iron, its structural disorder, and the presence of sulfur. Very high levels of carbon dissolution, however, were observed from alumina-natural graphite mixtures, with carbon pickup by liquid iron from mixtures with up to 30 wt pct alumina reaching saturation. A sharp reduction to near zero levels was observed in the 30 to 40 wt pct alumina range. Along with implications for commercial refractory applications, these results are discussed in terms of material characteristics, interactions between ash impurities and alumina, and formation of complexes in the interfacial region.     

添加轻烧氧化镁对镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响

以工业氧化铝和重烧氧化镁为原料,通过添加轻烧氧化镁微粉的方法,合成了镁铝尖晶石轻质耐火材料,考察了添加轻烧氧化镁微粉对一步煅烧法制备的镁铝尖晶石轻质耐火材料烧结性能的影响.研究结果表明,添加轻烧氧化镁微粉对镁铝尖晶石的烧结具有明显的促进作用,烧结温度越高越有利于镁铝尖晶石的合成.     

我国钢包用耐火材料的品种及应用

介绍了我国钢包用耐火材料的品种和使用状况。自20世纪50年代以来,我国钢包所使用的耐火材料包括：硅酸铝质、铝镁（碳）质、镁碳质和镁（钙）碳质等,这些耐火材料在不同的时期满足了我国炼钢工业生产和不断发展的需要。