气化炉用后高铬砖的渣蚀机理

采用扫描电镜和XRD等分析方法,对石油焦气化炉和水煤浆气化炉用后高铬砖及渣蚀试验砖的显微结构进行了观察与分析。根据高铬砖显微结构变化,研究了在不同气化炉内高铬砖受熔渣侵蚀损毁的机理。结果表明:石油焦气化炉用高铬砖中的Cr2O3与熔渣中的V2O5接触反应,在低温下形成液相而被熔蚀,是其蚀损的主要原因;水煤浆气化炉用高铬砖蚀损的主要原因是Cr2O3在熔渣里的溶解和ZrO2的熔蚀;LIRR-HK95砖由于成分和结构的优化,抗石油焦渣侵蚀性能好。     

Al_2O_3-Cr_2O_3-ZrO_2砖在医疗垃圾焚烧炉上的应用

以白刚玉、棕刚玉、Al2O3微粉、锆英砂、高铬废砖粉等为主要原料,添加适量复合添加剂,研制出一种具有高强度、抗热震性能优良的Al2O3-Cr2O3-ZrO2砖。该砖在国内某公司的直筒型回转窑式垃圾焚烧炉使用10余月后无剥落,预计还能继续使用6~10个月,完全可以满足医疗垃圾焚烧炉的使用要求。     

不同碱度煤渣对高铬砖侵蚀机理热力学分析

对国内碱度分别为0.50,0.78,1.43的3种典型煤渣灰,利用Factsage热力学计算软件进行计算分析,同时进行高铬砖坩埚法抗侵蚀试验。结果显示:碱度高的煤渣在高铬砖内渗透的距离更深;碱度0.50和0.78的渣和高铬砖的主要侵蚀反应为渣对基质的部分熔蚀,以及渣中FemOn、Mg O和砖组分形成复合尖晶石;碱度为1.43的渣和高铬砖的主要侵蚀反应为渣中FemOn、Mg O和砖组分形成复合尖晶石,同时渣中的Ca O和砖中的Zr O2和Cr2O3反应生成铬酸钙和锆酸钙。     

不同煤熔渣对水煤浆加压气化炉用高铬砖的侵蚀

为研究不同煤熔渣对高铬砖的侵蚀机制,选取4种物理化学性能差异较大的典型气化炉用后煤熔渣,采用化学分析、XRD、SEM及EDS等研究了不同煤熔渣的性能及其对w(Cr2O3)≥90%的高铬砖的侵蚀、渗透情况。结果表明:气化炉中煤熔渣主要由SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3、MgO组成,但不同煤熔渣的化学组成差异较大,矿物组成及熔融特性温度也不同;在相同条件下,高铬砖侵蚀的主要影响因素是温度和熔渣的化学组成,随温度升高,煤熔渣对高铬砖的侵蚀急速加剧;煤渣中的熔融指数较低时,煤熔渣对高铬砖的侵蚀渗透较为严重;煤熔渣中低熔点相向材料内部渗透、渣中SiO2等对材料中ZrO2等的反应溶解是造成高铬砖失效的直接原因;高铬砖表面形成镁铝铬铁复合尖晶石致密层可以有效降低高铬砖的侵蚀程度。     

无碳铝镁尖晶石砖的研制与应用

根据相图分析,采用刚玉、α-Al2O3微粉、尖晶石、电熔镁砂等为主要原料,并针对不烧的无碳铝镁尖晶石砖采用溶胶和卤水复合结合剂,通过加入不同量的尖晶石细粉、电熔镁砂、化工氧化镁、α-Al2O3微粉、Cr2O3细粉和SiO2微粉,观察对无碳铝镁尖晶石砖性能的影响。     

不同气氛中高铬材料的抗煤熔渣性研究

采用静态坩埚法,分别在空气、氩气和埋炭3种气氛中对高铬材料进行了抗煤渣试验,采用直接观察、SEM观察、EDS分析等手段,对比分析了煤渣的侵蚀深度和渗透深度。结果表明:1)试验气氛主要影响煤熔渣对高铬砖的侵蚀程度,而对煤熔渣在高铬砖中的渗透程度影响较小;2)在空气气氛中,煤熔渣对高铬砖的侵蚀和渗透程度均比在氩气和埋炭气氛中的小;3)在氩气和埋炭气氛中,溶解在煤熔渣中的Cr2O3被还原成单质Cr并从煤熔渣中析出,使高铬材料中Cr2O3在煤熔渣中的溶解-还原-析出循环不断进行,高铬材料被熔渣严重侵蚀;4)综合比较,在氩气气氛中进行的静态坩埚抗渣试验是实验室评价高铬材料较为理想的抗渣试验方法。     

环形狭缝式透气砖的研制与应用

以板状刚玉为主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了尖晶石细粉、活性Al2O3微粉、Cr2O3微粉对透气砖性能的影响,并研究了不同材质,狭缝形式、狭缝长度和狭缝厚度对钢水渗入狭缝的影响。结果表明:适量的活性Al2O3微粉可提高透气砖浇注料的流动性和体积密度;尖晶石可显著改善试样的抗热震性能,但加入量过大会影响材料的高温体积稳定性,并恶化抗渣性能;Cr2O3微粉对材料的流动性和抗热震性能影响不显著,但可提高其抗渣性能。透气砖材质、狭缝形式和狭缝长度对狭缝渗钢的影响不明显,但狭缝厚度会显著影响钢水在狭缝中的渗透行为。与条形缝相比,环形缝可改善透气砖的透气性能,提高透气砖的使用寿命,吹通率达到了100%。     

MgCO3微粉对刚玉质弥散型透气砖性能的影响

为提高刚玉质弥散型透气砖的性能,以电熔白刚玉颗粒及细粉、α-Al2 O3微粉、Cr2 O3微粉等为原料,固定骨料与基质的质量比为85:15,分别用质量分数为0、1％、2％、3％的MgCO3等量替代电熔白刚玉细粉制备了刚玉质弥散型透气砖,研究了MgCO3微粉加入量对其性能的影响.结果表明:加入1％(w)MgCO3微粉时,...     

鱼雷罐用微气孔高强度Al2O3-SiC砖的研制与应用

以特级矾土(粒度分别为5~3mm、3~1mm、≤1mm、≤0.088mm)、工业SiC(粒度≤1mm)、电熔刚玉(粒度分别为3~1mm和≤0.088mm)和软质黏土粉(粒度≤0.088mm)为原料,按常规生产工艺制备鱼雷罐用烧成Al2O3-SiC砖,研究了粒度组成以及硅微粉、活性氧化铝微粉、蓝晶石微粉和红柱石微粉4种添加剂及其加入量(分别为3%、5%和8%)对Al2O3-SiC砖显气孔率、孔径分布和强度的影响,并在钢厂鱼雷罐上对研制的Al2O3-SiC砖进行了实际使用试验。结果表明:以颗粒紧密堆积理论为基础设计原料的粒度组成,加入合适种类和数量的添加剂,能够生产出强度大,显气孔率低,气孔孔径小且分布窄的Al2O3-SiC砖;研制的Al2O3-SiC砖在钢厂鱼雷罐上使用时具有良好的抗渣侵蚀性和抗铁水冲刷性,粘渣少且易清除,使用寿命比普通Al2O3-SiC-C砖延长34.5%。     

烧成温度对高铬砖显微结构的影响

利用扫描电子显微镜分析了 170 0℃、174 0℃、1780℃、182 0℃和 186 0℃烧成后高铬砖的显微结构。结果表明 :高铬砖的烧成温度不是越高越好 ,而是有一个合适的烧成温度 174 0℃。在该烧成温度下制得的高铬砖 ,其基质中的Cr2 O3晶粒尺寸适中 ,基质组织结构致密 ,基质和颗粒结合紧密 ,无裂纹 ,并且其力学性能最佳。     

高性能不烧高铝砖的研制及应用

分析了普通不烧高铝砖的制造原理及其不足之处。经过试验研究，确定引入α-Al2O3微粉强化基质，加入添加剂D保证不烧砖在使用后期的高荷软、微膨胀，同时改善基质性质、改善热震稳定性。研制出的高荷软、高强度、微膨胀、热震稳定性优异的高性能不烧高铝砖，在电炉上使用，寿命超过普通不烧高铝砖和烧成高铝砖。     

钢包渣线用超低碳MgO-MA-C砖的研制与应用

以高纯电熔镁砂、镁铝尖晶石微粉和纳米炭素为主要原料,分别加入总量为4%(质量分数)的硅粉、铝粉和硅粉-铝粉复合粉为防氧化剂,加入清洁的自来水混练均匀后,在500 t 摩擦压砖机上成型为碳质量分数小于1%的超低碳MgO-MA-C 标型砖试样.在对比各试样(包括普通MgO-C砖试样)的抗氧化性能、高温抗折强度、体积稳定性和抗渣性的基础上,对配方和生产工艺进行了优化,研制出了性能较好的超低碳(碳质量分数小于1%)MgO-MA-C砖.所研制砖在武钢200 t转炉钢包渣线区使用,平均使用次数达75次.     

水煤浆加压气化炉用Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖的损毁模式

详细分析了陕西渭河煤化工集团有限责任公司的德士古(Texaco)水煤浆加压气化炉用Cr2O3-Al2O3-ZtO2砖的损毁模式及影响因素,并提出了降低耐火砖损毁的方法.认为块状剥落、烧蚀损伤、冲蚀损伤和机械损坏是造成耐火砖损毁的主要原因;提高耐火砖自身的抗侵蚀能力,改善炉衬砌筑结构和炉内工况气氛,控制适当的炉渣特性,以及采用正确的修理维护方法,是提高德士古水煤浆加压气化炉用Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖使用寿命的主要途径.经过几年的反复试验和技术改进,特别是采用中钢集团洛阳耐火材料研究院生产的Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖后,渭河煤化工集团有限责任公司的德士古水煤浆加压气化炉用Cr2O3-Al2O3-ZrO2砖的使用寿命已从原设计的8000 h提高到现在的23000 h.     

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。     

氮化硅对烧成铝炭耐火材料的性能研究

通过在铝炭耐火材料中引入氮化硅及很细的铝粉,在埋碳烧成过程中氮化硅与碳或与铝反应生成少量赛隆相及碳化硅。适当引入氮化硅,降低了铝炭砖的氧化失重率,提高了其抗脱磷剂侵蚀的能力及砖的抗氧化性能。     

m-ZrO2和ZrSiO4对MgO-CaO砖性能的影响

以镁钙砂、中档镁砂、高纯镁砂粉、单斜氧化锆(m-ZrO2)、锆英石等为原料,研究了ZrO2的加入形式与加入量对MgO-CaO砖性能的影响。结果表明:当ZrO2以m-ZrO2的形式加入到MgO-CaO砖中时,可以提高试样的常温性能、抗水化性、抗热震性等,m-ZrO2加入量(质量分数,下同)为2%~7%时,试样具有良好的常温性能,加入量为5%时抗水化效果较好,加入量为10%~15%时抗热震效果较好;当ZrO2以锆英石细粉的形式加入时,会明显提高试样的抗水化性及抗热震性,锆英石加入量为5%时,试样的抗水化性及抗热震性优越,但随着锆英石加入量的增加,试样的体积密度、强度明显下降,加入量大于10%以后,制品大多疏松开裂。     

蜡石粒度组成对铁水包用ASC材料性能的影响

在铁水包用常规Al2O3-SiC-C砖的配料组成中引入不同粒度组成的蜡石,研究了蜡石粒度组成对Al2O3-SiC-C材料加热永久线变化率、显气孔率、体积密度、耐压强度、抗氧化性和抗渣性的影响。结果表明:随着处理温度的升高,各试样的显气孔率先增大后减小,体积密度减小;随着所添加蜡石粒度的减小,试样在1 000和1 400℃埋炭热处理后的永久线变化率减小,常温耐压强度增大,1 400℃时的抗氧化性增强,但1 500℃时的抗侵蚀性降低。     

炼铜转炉用镁铬砖损毁机理的探讨

研究了炼铜转炉用直接结合镁铬、硅酸盐结合镁铬砖的损毁机理。结果表明：对直接结合镁铬砖而言，不论是其抗冰铜的渗透性、抗转炉渣的侵蚀性，还是热震稳定性、高温强度均优于硅酸盐结合镁铬砖。所以使用直接结合镁铬耐火材料替代硅酸盐结合镁铬耐火材料可以大幅度地提高转炉炉龄。     

混铁车用新型Al2O3-SiC-C砖的研制和应用

随着宝钢"三脱率"的提高及喷吹方式的改变,混铁车的平均寿命由1200炉次以上降至900炉次左右.通过分析混铁车各部位的损毁特点及原因,选择合适的骨料,调整抗氧化剂的种类和加入量,强化基质,使Al2O3-SiC-C砖的抗氧化性和抗渣性等关键性能得以提高.混铁车的平均寿命由改进前的900炉次提高到1050炉次左右.     

铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣蚀损的模拟研究

采用回转抗渣法模拟研究了试验温度、保温时间和熔渣加入量等因素对铝铬砖和镁铬砖抗艾萨炉炉渣侵蚀能力的影响。用SEM、EDAX及XRD等方法,对抗渣试样的显微结构和矿物组成进行了分析研究。结果表明:随着侵蚀温度的升高、保温时间的延长及炉渣加入量的增加,铝铬砖和镁铬砖的侵蚀面积增大;熔渣渗入铝铬砖后,形成铁铝尖晶石和铁铬尖晶石保护层,阻止了熔渣的侵蚀;三种耐火材料抗艾萨炉炉渣侵蚀能力由强到弱为:铝铬砖>电熔再结合镁铬砖>直接结合镁铬砖。