HIsmelt工艺熔融还原炉用耐火材料的抗侵蚀性研究

为促进HIsmelt工艺的进一步发展和应用，根据HIsmelt工艺熔融还原炉(SRV)的特点，利用静态坩埚法对比研究了SRV渣在1 500℃下对铬刚玉砖、微孔刚玉-莫来石砖、刚玉-莫来石砖、刚玉-尖晶石砖的侵蚀。结果表明：1)铬刚玉砖抗SRV渣渗透侵蚀能力最强，因为FeO与铬刚玉砖中的Al₂O₃和Cr₂O₃反应生成高熔点物，抑制炉渣的渗透和侵蚀。2)微孔刚玉-莫来石砖中镁铝尖晶石与钙铝黄长石的生成在侵蚀层形成保护层，阻止SRV渣的渗透侵蚀，在3种无铬材料中，表现出最优的抗侵蚀性。3)刚玉-莫来石砖中由于大量钙长石的形成产生的缝隙造成渣的不断渗入，使得熔渣对砖的侵蚀较严重。4)刚玉-尖晶石砖中原位生成粒径小、活性高的尖晶石晶粒，能有效吸收熔渣中的铁离子形成镁铝铁复合尖晶石，阻挡SRV渣的侵蚀。     

高温炭黑反应炉炉衬选材分析

本文从抵抗高温气流冲蚀,抗炭黑粒子化学侵蚀和抵抗炉气杂质化学侵蚀等三个方面分析比较了高纯刚玉砖,刚玉莫来石砖、铬刚玉砖,高铬砖和氧化锆砖。讨论分析认为：在燃烧室和喉管采用高纯刚玉砖和铬刚玉砖,反应段和急冷段采用高纯刚玉砖较好;氧化锆砖在整个反应炉各段使用都是可行的,高铬砖因抗炭黑粒子化学侵蚀性差,不适合使用于高温炭黑反应炉。     

高温炭黑反应炉炉衬选材分析

从抵抗高温气流冲蚀、抗炭黑粒子化学侵蚀和抵抗炉气杂质化学侵蚀等三个方面对高纯刚玉砖、刚玉莫来石砖、铬刚玉砖、高铬砖和氧化锆砖作了分析比较。分析认为,在燃烧室和喉管采用高纯刚玉砖和铬刚玉砖,反应段和急冷段采用高纯刚玉砖较好;而氧化锆砖在整个反应炉各段使用都是可行的。高铬砖因抗炭黑粒子化学侵蚀性差,不适合使用于高温炭黑反应炉     

耐火材料抗碱蒸气侵蚀性研究

以高纯刚玉砖、刚玉-莫来石砖、莫来石砖、六铝酸钙砖、六铝酸钙-刚玉砖为研究对象,探究了5种耐火制品在1370和1500℃碱蒸气侵蚀下的反应状态及抗碱蒸气侵蚀机制.结果表明:1)在高温碱蒸气环境下,高纯刚玉砖无明显渣层,反应膨胀明显.2)刚玉-莫来石砖在1370℃时反应膨胀较为明显,1500℃时转变为熔蚀.3)1370℃...     

红土镍矿回转窑用低气孔莫来石砖的性能

以莫来石均质料、红柱石、α-氧化铝粉等为主要原料,通过引入不同比例的莫来石均质料制备低气孔莫来石砖。研究发现该砖具有气孔率低、常温耐压强度高以及良好的热震稳定性。以普通高铝砖和刚玉莫来石砖为对比,采用静态坩埚法研究了高温下低气孔莫来石砖的抗侵蚀性能,发现该砖具有优异的抗渣侵蚀能力,适用于红土镍矿回转窑过渡带。     

危废处置回转窑用典型耐火材料抗熔渣侵蚀性能研究

对比了危废处置回转窑用几种典型耐火材料铬锆刚玉50砖、铬锆刚玉30砖、铬刚玉砖、高铝砖、刚玉莫来石砖和铝铬碳化硅砖分别在1100和1300℃的抗熔渣侵蚀性能.结果表明:1)在1100℃侵蚀试验后,6组试样均表现出较好的抗侵蚀性能和抗渗透性能,试验后坩埚内都残留了大量熔渣.2)在1300℃侵蚀试验后,6组试样的熔渣侵蚀和...     

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正一、刚玉、刚玉莫来石砖系列:莫来石砖(MUSB-70),高纯再结合电熔莫来石砖(MUSB-75),高性能莫来石砖(MUSB-77.7),莫来石刚玉砖(MUCO-80),莫来石刚玉砖(MUCO-85),高致密刚玉砖(COHD-95),烧结刚玉砖(COSB-95),高纯低硅刚玉砖(COHP-99)二、高纯镁铝尖晶石砖、高纯镁砖、镁锆砖系列:高纯镁铝尖晶石砖(MAS-70)主要用于全氧重碱窑大碹,胸墙,玻璃熔窑蓄热室格子体中上部,具有天然的抗碱性。高纯镁铝尖晶石刚玉砖(MAS-80),含锆镁铝尖晶石砖(MAS-68.8),镁锆砖(AMZ-76),高纯镁砖(SMA-96),高纯镁砖(SMA-98),高纯镁砖(SMA-99)     

塑性相结合刚玉复合砖的高温性能

通过设定高炉使用条件 ,将塑性相结合刚玉复合砖与现在高炉使用的刚玉莫来石砖及棕刚玉碳化硅砖在同等实验条件下进行了高温性能的比较。结果表明 :塑性相结合刚玉复合砖的结构致密 ,高温抗折强度高 ;而且在高温还原气氛下 ,其基质中的Si可与C和N2 反应 ,生成具有良好抗炉渣、铁水和碱金属侵蚀能力的碳化物和氮化物 ,并填充表面的间隙 ,形成一个良好的防护层 ,因此其抗侵蚀性能优于棕刚玉碳化硅砖和刚玉莫来石砖。     

高磷鲕状赤铁矿还原物料与刚玉/莫来石砖的反应研究

在还原温度为1200 ℃条件下,实验研究了高磷鲕状赤铁矿还原物料与刚玉/莫来石砖的反应及反应对砖侵蚀的影响.还原物料由高磷(鲕)状赤铁矿、烟煤、CaO和Na2CO3组成,其质量比为1∶0.15∶0.15∶0.03.结果表明,还原物料与刚玉砖反应生成大量钙黄长石及少量钙长石,物料中Fe、Na、Mg离子向反应界面迁移,使钙黄长石产物层熔点降低、抗侵蚀性能下降.还原物料与莫来石砖反应形成密实的钙长石产物层,阻碍Fe、Na、Mg离子向反应界面迁移.对于在高温状态下还原高磷鲕状赤铁矿还原物料,莫来石砖具有比刚玉砖更好的抗侵蚀性能.     

酸性铬铁渣对耐火材料侵蚀的试验研究

为了研究冶炼铬铁的竖炉炉缸用耐火材料受酸性渣侵蚀情况,利用化学试剂CaO、MgO、SiO2、Al2O3和铬铁矿配制了不同碱度(分别为0.31、0.45和0.55)的酸性铬铁渣,采用静态坩埚法,分别在1500℃、1550℃、1580℃保温3h条件下,对高铝质、莫来石质、铝碳质、铝碳化硅质、刚玉-莫来石质、刚玉质和棕刚玉-碳化硅质等耐火材料进行侵蚀试验,比较了不同耐火材料被侵蚀和渗透的程度。试验结果表明:随着铬铁渣碱度和温度的增加,耐火材料的侵蚀量都有所增加;铬铁渣对铝碳砖的侵蚀和渗透程度均很轻,对莫来石砖和棕刚玉-碳化硅砖的较轻;而对刚玉、刚玉-莫来石砖渗透程度很严重,但侵蚀很轻;对高铝砖和铝-碳化硅砖侵蚀程度严重。     

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正高性能莫来石砖广泛应用于玻璃纤维全氧窑大碹部位,在中玻威海全保温特种浮法玻璃窑炉12.7米大碹上使用效果良好。低蠕变铝镁尖晶石砖具有天然的抗碱性,是全氧重碱窑炉大碹理想选材,长期使用温度可达1700℃。等静压成型铬锆刚玉砖-60是用于保温纤维玻璃池炉以及玄武岩玻璃池炉中侵蚀非常严重的部位:熔化池的池壁、铺底材料、流液洞和加料口等部位。等静压成型铬锆刚玉砖-30适应于保温纤维玻璃池炉的与玻璃接触的部位,对于该种类型的玻璃,它抵抗侵蚀性能优于电熔AZS     

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正高性能莫来石砖广泛应用于玻璃纤维全氧窑大碹部位,在中玻威海全保温特种浮法玻璃窑炉12.7米大碹上使用效果良好。低蠕变铝镁尖晶石砖具有天然的抗碱性,是全氧重碱窑炉大碹理想选材,长期使用温度可达1700℃。等静压成型铬锆刚玉砖-60是用于保温纤维玻璃池炉以及玄武岩玻璃池炉中侵蚀非常严重的部位:熔化池的池壁、铺底材料、流液洞和加料口等部位。     

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正高性能莫来石砖广泛应用于玻璃纤维全氧窑大碹部位,在中玻威海全保温特种浮法玻璃窑炉12.7米大碹上使用效果良好。低蠕变铝镁尖晶石砖具有天然的抗碱性,是全氧重碱窑炉大碹理想选材,长期使用温度可达1700℃。等静压成型铬锆刚玉砖-60是用于保温纤维玻璃池炉以及玄武岩玻璃池炉中侵蚀非常严重的部位:熔化池的池壁、铺底材料、流液洞和加料口等部位。     

煤焦浆气化炉用耐火材料的选择

采用回转抗渣法进行氧化锆砖、高纯刚玉砖、铬刚玉砖、86高铬砖和90高铬砖等不同材质耐火材料抗石油焦渣侵蚀能力的对比试验,并采用扫描电镜和X衍射等分析方法对侵蚀试验砖的显微结构进行了观察与分析,研究了不同材质耐火材料抗石油焦渣侵蚀能力的差异.结果显示:90高铬砖抗石油焦渣侵蚀能力最好,试验前后厚度几乎无变化;氧化锆砖最差,侵蚀厚度达14 mm;不同材质耐火材料抗侵蚀性能优劣的顺序为:90铬砖>85铬砖>铬刚玉砖>刚玉砖>氧化锆砖.     

大型干熄焦炉冷却段耐火材料的破损分析及性能研究

为了提高大型干熄焦炉的寿命,了解其损坏的机制,对武钢某干熄焦炉冷却段耐火材料的破损状况、性能及结构进行了分析。结果表明:从高度方向看,斜风道区下面1/4高度的冷却段炉衬砖磨损量较小,其余部位磨损量大。莫来石砖15 min的磨损量8.02 cm3,黏土砖15 min的磨损量11.65 cm3;莫来石砖与黏土砖咬砌,炉衬砖在后期磨损速率不同,容易出现炉衬凸凹不平,短砖容易剥落。莫来石砖使用时,基质容易先于骨料被磨损掉。因此,需要提高干熄焦炉冷却段炉衬材料的耐磨损性能以提高其使用寿命。     

在生产氮化钒的窑炉中氧化镁砖与石墨砖之间的反应

在生产氮化钒的工业窑炉使用13个月后,发现其氧化镁砖与石墨砖之间产生了一个间隙。通过化学分析、XRD和SEM研究了使用后窑炉上的氧化镁砖、锆刚玉-莫来石砖以及氧化铝空心砖。研究发现,与石墨砖接触的氧化镁砖使用前后的化学成分几乎没有变化,只是其残砖的厚度比原砖大为减小。在用后的锆刚玉-莫来石砖和氧化铝空心球砖(位于氧化镁砖的上部)中发现有尖晶石出现。本文提出了间隙形成的机理。这一研究结果可作为氧化镁砖与石墨砖通过气相反应这一机理的一个新的证据。     

五种耐火材料的抗飞灰侵蚀对比试验

为探寻适合在飞灰熔融炉中使用的耐火材料,以提高飞灰熔融炉的使用寿命,采用静态坩埚法,对国内某公司飞灰熔融炉用熔铸锆刚玉砖AZS-41以及有望适用于飞灰熔融炉的高铬砖CRB-86、铬刚玉砖CRCB-30、刚玉砖CB-99和锆英石砖DZB-69进行了抗飞灰侵蚀对比试验,并对侵蚀后试样进行了SEM和EDS分析。结果表明:1)熔铸锆刚玉砖AZS-41因结构致密而具有优异的抗飞灰渗透性,但抗飞灰侵蚀性能差。2)高铬砖CRB-86抗飞灰渗透性较好,因其高含量Cr2O3的存在而具有优异的抗飞灰侵蚀性。3)铬刚玉砖CRCB-30抗飞灰渗透性较差,因高含量且易被飞灰侵蚀的Al2O3的存在而表现出很差的抗飞灰侵蚀性。4)刚玉砖CB-99因显气孔率高,且Al2O3易被飞灰侵蚀,其抗飞灰渗透性和抗飞灰侵蚀性均最差。5)致密锆英石砖DZB-69因结构致密而具有优异的抗飞灰渗透性;但因锆英石相被飞灰中的碱性成分分解以致产生剥落,因此具有较差的抗飞灰侵蚀性。     

流液洞的结构和冷却方式探讨

流液洞是玻璃池炉设计中重要结构之一,由于它的截面积较小,玻璃液通过时,流速大,温度高,因此在高速和高温的条件下,玻璃液对流液洞侵蚀作用严重。故需要选择优质耐火材料砌筑流液洞,并且采用冷却以延长其寿命。从流液洞的损坏来看,流液洞的盖板砖侵蚀程度比两侧墙为严重,入口处侵蚀又比出口处为严重。因此选择耐火材料时,入口处的盖板砖应选用锆刚玉砖,出口处的盖板砖如果条件许可,一般选择锆莫来石砖或锆刚玉砖。流液     

刚玉莫来石砖在CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2渣中的侵蚀

采用旋转法于1450℃和1500℃下研究了刚玉莫来石砖在Al2O3含量不同的CaO-MgO-Al2O3－SiO2渣中的侵蚀过程。结果表明：此过程为准零级;表观侵蚀速率随渣中Al2O3含量的减少和温度的升高而增大;在1450℃含Al2O36％～8％的现场渣中的表观侵蚀速率最小。     

大型干熄焦炉冷却段用耐磨耐火材料的研制与应用

为了提高大型干熄焦炉冷却段的使用寿命,分析了含Si C砖A、含Si C砖B、莫来石-红柱石砖、含尖晶石砖、含Zr O2砖、刚玉-莫来石砖和B级莫来石砖6种可能用于干熄焦炉冷却段用耐火材料的性能,发现采用含Si C砖或者莫来石-红柱石砖作为冷却段的材料,寿命可得到较大幅度提高。并以此为基础研制了新型耐磨砖,其耐压强度135 MPa,磨损量2.10 cm3,耐磨损性能比B级莫来石砖提高近4倍,体积密度高于B级莫来石砖。在某140 t·h-1干熄焦炉使用,效果优于B级莫来石砖。应用新型耐磨砖后干熄焦炉冷却段排焦温度降低,利于热回收效率和蒸汽发电量的提高。