炉外精炼渣碱度及Al2O3含量对镁铬耐火材料侵蚀的影响

本工作采用旋棒法研究了镁铬耐火材料在不同碱度和不同Al_2O_3含量的炉外精炼渣中的溶解动力学。结果表明:熔渣的CaO/SiO_2值越高,镁铬材料的溶解速度越小,但高CaO/SiO_2渣使试样粉化,故CaO/SiO_2≈1.2时,损毁程度最轻。熔渣Al_2O_3含量对侵蚀的影响因CaO/SiO_2值不同而各异。     

攀钢高炉钛渣对出铁沟用耐火骨料侵蚀的相图热力学模拟分析

选取高炉出铁沟耐火材料常用的5种骨料(分别为棕刚玉、电熔刚玉、亚白刚玉、富铝尖晶石和特级矾土,粒度均为5～10 mm)和攀钢高炉钛渣(w(TiO2)=26%)作为研究对象,通过相图热力学计算和静态坩埚侵蚀试验对比研究,探讨了攀钢高炉钛渣条件下出铁沟耐火骨料的选择.热力学计算表明,电熔刚玉具有良好的抗钛渣侵蚀能力,而特级矾土骨料被侵蚀后形成的新渣相黏度高,有利于阻止渣对耐火材料的进一步渗透;而静态坩埚试验结果难以反映和判断材料高温下侵蚀的反应过程.因此,相图热力学计算技术可作为分析耐火材料侵蚀情况的可靠方法和手段.     

钢包精炼渣对不同MgO基耐火材料的侵蚀研究

利用感应熔炼炉研究了低碱度钢包精炼渣对钢包渣线部位常用的3种MgO基耐火材料(镁碳、镁碳化硅、镁尖晶石)的侵蚀,同时利用黏度试验研究了耐火材料的基质组分与熔渣混合后形成新渣相的黏度变化。研究结果表明:1)低碱度炉渣在与MgO基耐火材料中的MgO接触过程中会形成低熔点物相钙镁橄榄石(CMS),与镁铝尖晶石接触会促进钙铝黄长石(C2AS)的生成而使渣黏度增加,处于熔渣区域的SiC被氧化成SiO2而提高渣的黏度。2)熔渣对耐火材料的侵蚀程度取决于熔渣和耐火材料之间的润湿情况,熔渣黏度的增加只是在一定程度上缓解了熔渣对耐火材料的侵蚀,反应层的耐火材料在钢水和熔渣的冲刷下仍会流失到熔渣中去。     

宝钢高炉长寿命渣沟浇注料的研制和使用

随着高炉的大型化和冶炼的强化,渣铁量增加,渣铁温度提高,渣沟用耐火材料的使用环境日益恶劣.尤其是渣沟前端,由于受高温熔渣的冲刷,损毁更快,需采用高炉渣沟浇注料进行修补.宝钢高炉渣沟浇注料的寿命(通铁量)以前只有8万～10万t,且需频繁地进行热修补.随着宝钢高炉通铁量的提高,这种渣沟浇注料已满足不了现场的使用要求.为此,本工作研制了长寿命渣沟浇注料,其通铁量可达12万～14万t,与主沟寿命同步,且中途不需要热修补.     

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。     

Al2O3-SiC-C耐火材料抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能研究

研究了Al2O3-SiC-C耐火材料的抗CaO-SiO2-K2O渣侵蚀性能,以及添加Cr2O3对Al2O3-SiC-C材料抗渣侵蚀性能的影响.研究结果表明CaO-SiO2-K2O熔渣对Al2O3-SiC-C材料具有明显的侵蚀作用;在Al2O3-SiC-C材料中添加适量的Cr2O3可以有效地抑制CaO-SiO2-K2O熔渣向耐火材料内部的渗透,降低耐火材料的侵蚀速度.     

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。     

用分析技术/热力学进行渣气化炉内衬高铬砖的用后分析

气化是一个高温/高压的化学过程,将碳源转化为用于发电或合成化工产品的CO和H2。在氢经济时代可作为氢的首选来源。碳源中的杂质在气化过程中液化,形成渣,对高铬砖内衬侵蚀,最终导致内衬损坏。损坏主要通过两种损毁机理——化学溶解和剥落（结构的和化学的）,综合使用显微结构分析和热力学,解释了熔渣造成的耐火材料/渣反应。     

ZrO2-C质浸入式水口渣线耐火材料的侵蚀机制分析

针对目前连铸浸入式水口渣线部位耐火材料的侵蚀造成水口服役失效与连铸生产效率无法提升的难题，以某钢厂低碳铝镇静钢连铸常用的ZrO₂-C质浸入式水口为例，对其侵蚀后的水口渣线部位耐火材料进行取样，详细分析了水口渣线部位耐火材料的侵蚀原因与机制。结果表明：保护渣对水口外部渣线材料的冲刷、溶解与反应是导致浸入式水口渣线部位侵蚀和缩颈的核心问题。因此，如何有效防止或避免渣线部位耐火材料与保护渣间的接触与反应对抑制渣线侵蚀至关重要。     

电磁场作用下高铁渣对MgO-C耐火材料的侵蚀

电磁场会促使熔渣中的铁、锰离子与MgO-C耐火材料反应形成锰掺杂镁铁尖晶石相,为进一步研究锰掺杂镁铁尖晶石的生成形貌及特征,采用Fe2O3质量分数为53.62%、CaO与SiO2质量比为0.8的高铁渣,分别在有、无电磁场环境下,对碳质量分数为14%的MgO-C耐火材料进行渣蚀试验。结果表明:感应炉存在电磁场,使熔渣中部分Fe2+/Fe3+与镁砂中Mg2+发生置换形成镁铁尖晶石,其含有少量Mn2+离子;镁铁尖晶石中铁含量从渣蚀层到渗透层急剧降低,锰含量几乎维持不变;侵蚀后试样渗透层较明显。电阻炉无电磁场,则侵蚀后试样没有形成镁铁尖晶石,熔渣中Si、Ca渗透到方镁石晶格中,形成钙镁榄橄石低熔相,将镁砂溶解到熔渣中;渣蚀层有明显的MgAl2O4生成。     

少掺量钢渣矿渣水泥的研究

在高掺量矿渣水泥中掺少量可看作低质熟料的钢渣,弥补由于熟料掺量少造成的碱性不足。当混合材的总量为６０％～６５％时,钢渣掺量控制在１５％～２０％左右,只需采用普通外加剂,就能够生产４２５水泥。工业性试验在太钢东山水泥厂进行。     

阿利特高炉矿渣水泥的耐久性能研究

对矿渣掺加比例达到75%的阿利特高炉矿渣水泥耐久性进行了研究,其强度在28d至6个月期间继续增长;胶砂试体湿涨和干缩率略低于硅酸盐水泥样品数值;这种水泥有很高的抗硫酸盐侵蚀能力.     

电解锰渣部分代石膏作缓凝剂的可行性研究

利用锰渣部分替代石膏作水泥缓凝剂进行了一系列的试验,得出以下结果:锰渣部分替代石膏作水泥缓凝剂在理论和试验方面均是可行的;锰渣与石膏掺量总和在6%～7%(锰渣最高掺量为5%)范围内比较适宜;利用过程中要重视均化与计量工作。     

高铁早强矿渣硅酸盐水泥的研制

湖北某水泥厂在８．３万Ｔ立窑水泥生产线上，成功地开发高铁早强矿渣水泥，并通过了国家建材局水泥专家参加的省级鉴定。该水泥具有早强高，硬化快，抗硫酸盐侵蚀和胶凝性能好等性。     

结晶器保护渣渣膜结构的模拟研究

通过获得现场不同位置及由结晶器渣膜热流模拟仪获得不同时刻的渣膜,对比分析了渣膜的厚度、结晶率、晶体的分布、大小、类型. 结果表明,结晶器渣膜热流模拟仪铜探头浸入45 s时获得的实验室渣膜与现场弯月面附近45 s的现场渣膜厚度和结晶率相当;现场渣膜随位置在晶体分布上演变规律与实验室渣膜随时间的演变类似;现场渣膜与实验室渣膜的晶体的类型相同,但是晶体大小还存在差异. 因此,可以通过结晶器渣膜热流模拟仪方便、有效的模拟实际结晶器内保护渣渣膜的结晶行为.     

壳牌气化炉捞渣机技术改造小结

气化装置捞渣机设备在运行过程中经常出现堵渣、漂链、回程段积渣严重、机头回程链卡涩频繁等现象,造成捞渣机多次故障跳车.对捞渣机进行技术改造,避免捞渣机故障跳车,延长捞渣机主要部件刮板、导轮的使用寿命.     

重构钢渣的胶凝性分析

在炼钢转炉排渣的同时,将一定比例的电炉还原渣和煤渣加入到渣盘中,利用熔融钢渣的余热对钢渣的组成和结构进行在线重构。结果表明,重构处理明显降低了钢渣中的fCaO含量,改善了钢渣的易磨性和压蒸安定性,钢渣粉的28d活性指数提高了10%～20%。     

以电炉还原渣重构转炉钢渣的胶凝性能

用电炉还原渣在高温重构的转炉钢渣作高活性钢渣胶凝材料,并探讨重构钢渣的水化进程、水化产物和力学性能。试验结果表明：重构钢渣的水化热曲线在水化13-35h都有不同程度的放热峰存在,而未重构钢渣水化72h未见任何放热峰。SEM照片清晰显示相较于未重构铜渣,重构钢渣水化产物数量更多,水化浆体结构更为致密。随着水化龄期的延长,重构钢渣水化XRD图谱中硅酸盐矿物特征峰明显降低,无定形的C—S—H含量提高。重构过程有效改善了钢渣的后期强度,掺重构钢渣水泥的抗压强度的活性指数最高达104．0％。     

电石渣激发矿渣活性的研究

用电石渣掺量5％、9％、10％、11％、20％、25％、50％、75％制作成胶砂试块,研究电石渣对矿渣的活性激发作用。结果表明：最佳掺量比为电石渣和矿渣1：9,7d抗压强度为13.11MPa,28d抗压强度为16.29MPa。仅电石渣和矿渣掺舍时,最佳用水量为42.5g,28d抗压强度为20.71MPa。     

德士古煤气化工艺运行方式总结

在全面总结德士古气化炉试运行经验的基础上,进行了优化煤种配比和降低气化操作温度等新尝试。经过一段时间的摸索和考察,肯定了高、低灰熔点煤种的混配可降低入炉煤的灰熔点,保证气流床熔融排渣气化工艺的稳定运行;在低于煤灰熔融温度下进行气化并实施固态排渣工艺是可行和有效的,经十余年的运行,其经济效益明显。