耐火纤维隔热材料在钢包上的应用

介绍了耐火纤维隔热材料经过感化处理后，用于钢包永久层与钢壳之间作隔热保温层的砌筑施工方法和隔热保温效果。试验应用结果表明；效果显著。该材料能满足钢包高温高压的工作条件要求，钢包外壁表面温度平均降低７１℃，钢水温降速度减少０．３℃／ｍｉｎ；可降低出钢温度５～１０℃。     

AlN-TiC复相陶瓷导热性能的研究

采用热压烧结工艺制备了AlN-TiC复相陶瓷。通过XRD、SEM和激光导热仪研究了TiC含量和烧结温度对复相陶瓷导热性能的影响,并对A1N-TiC的相组成和显微结构进行了观察分析。结果表明,随着TiC质量分数增至50%时,热导率由102.9W/(m·K)下降到46.6W/(m·K);在TiC含量为10%时,随着温度的升高,热导率从59.8W/(m·K)增加到83.6W/(m·K)。     

改进型炉缸炉底结构及炭砖的配置

采用有限元模拟方法,计算了不同耐火材料配置条件下炉缸炉底的温度场分布,提出了一种有别于散热型和隔热型的炉缸炉底结构——改进型炉缸炉底结构。在改进型炉缸炉底结构中,将炉底耐火材料导热系数由内至外从10 W/(m·K)逐步提升至40 W/(m·K),可在炉底工作面形成凝结层,保护炉底,从而延长炉底部位耐火材料的使用寿命。     

钢包稳态温度场的有限元模拟

建立了80 t钢包有限元传热模型,运用ANSYS软件计算了不同条件的钢包稳态温度场,得出钢包各层都达到热饱和的温度场分布云图和包壁外表面温度分布曲线;分析了钢包壁、包底、覆盖剂材质及厚度对热损失的影响。结果表明:钢包的热损失主要是通过包壁,绝热层的导热系数宜低于0.10 W／(m·℃);覆盖剂厚度为40 mm左右,导热系数以小于0.05 W／(m·℃)为宜。     

转炉炼钢厂钢包包衬耐材的改进

通过现场调研发现炼钢生产中存在着如下问题:1)在转炉炉役中后期,铸造吊车长期处在满负荷运行,存在一定的安全隐患;2)钢包装120 t钢水时,上部净空只有200～300 mm,不符合钢包炉的使用要求(钢包炉要求净空400～600 mm);3)钢包耐材寿命低、耐材消耗高、工人劳动强度高;4)钢包包役后期,包壳外表面温度偏高,接近蠕变温度,存在一定的安全隐患。针对上述问题开展了以下工作,并取得了良好的效果:1)通过调整精炼渣系、合金化配方、加强钢包耐材和砌筑质量等措施后,钢包侵蚀速率由2.5 mm/次降低至1.1 mm/次,钢包寿命从平均67次提高到157次;2)为了保证钢包出钢量在120 t时,上部净空满足精炼的要求,将钢包工作层厚度减少30 mm,钢包包衬寿命由平均157次调整至127次;3)由于减薄包衬和调整永久层的材质,使钢包耐材总量降低3.8 t,钢包最大总质量由180 t减至176.2 t,铸造吊车使用更加安全;4)由于永久层选用了保温性能好的耐材,包壳外壁温度由280～292℃降至252～262℃,远低于钢材的蠕变温度,满足钢包安全使用的要求;5)钢包耐材改进后,耐材、合金、造渣料、电耗、电极等消耗显著降低,吨钢成本降低12.16元。     

Co对熔渗法制备金刚石/Cu复合材料性能的影响

采用熔渗法制备金刚石/Cu复合材料,研究了采用15μm和50μm金刚石颗粒进行组合,体积分数为60%时基体中添加Co对复合材料的致密度、导热率、热膨胀系数及抗弯强度的影响。结果表明,随着Cu中Co含量的增加,复合材料达到熔渗致密时的温度也逐渐增加。采用同一合金成分,过高的熔渗温度会造成复合材料致密度的降低;当Cu中Co含量为2%时,复合材料的导热率提高了57%,达到347 W/(m·K),Co含量超过2%后复合材料的导热率开始降低;而Co含量的增加对降低复合材料的热膨胀系数、提高抗弯强度是有利的,这主要归因于铜中加入Co后对金刚石与Cu的界面改善作用。     

冶炼过程钢包温度场和钢水温降的研究

采用有限差分法,建立了钢包的传热物理模型和耐火材料层的温度分布模型,研究炼钢过程中钢包包衬温度场分布和钢水温降的影响.结果表明热态空包每多停留1 min,后续钢水温降增加约0.26℃;空包停留1 h后进行1 h的离线烘烤,后续出钢阶段钢水降温约12℃;永久层导热系数越小,永久层的温度梯度会越大,隔热效果会越好,工作层宜...     

带有真空壳和盖的钢包墙体传热研究

采用涂有防辐射材料的钢板焊接在传统钢包和钢包盖外壳上,构造出新型带真空壳钢包体减少热损失,并运用真空绝热理论,研究压力(50~10~5Pa)对500kg,1 873 K的钢液温降以及真空壳内综合传热机理的影响。结果表明,30 min后,钢包壳和钢包盖真空室的真空绝对压力分别为50 Pa和10~3Pa时,钢液温降分别为8 K和37 K;转化对流附加因素值在10~5 Pa时是在50 Pa的200倍;传统钢包绝热层的导热系数是真空壳绝对压力为50Pa时的11倍;工作层耐火材料导热系数是真空压力为50 Pa的116倍。因此,新型钢包在低压力下保温作用明显。     

不定型耐火材料在精炼钢包永久层上的应用

介绍了安钢第一炼轧厂100 t精炼钢包永久层耐火材料的材质选择及砌筑优化工艺,总结出一套适合该厂生产特点的钢包永久层整体打结工艺,采用无模具自流料打结钢包永久层,取得了良好的生产使用效果,提高了钢包永久层及钢包整体寿命,降低了耐火材料消耗,减少了穿包事故次数。     

100t精炼钢包永久层用耐材的优化

本文介绍了安钢一炼轧100t精炼钢包永久层耐火材料的材质选择及砌筑工艺优化,经过生产实践,采用无模具自流浇注料打结钢包永久层,能够提高了钢包永久层寿命,促进钢包整体寿命的提高,降低耐材消耗,减少"穿包"事故发生,取得良好的使用效果和经济效益.     

热压烧结AlN-TiB2复合材料导热性能的研究

采用热压烧结工艺制备了AlN-TiB2复合材料。通过XRD、SEM和激光导热仪研究了TiB2含量和烧结温度对材料导热性能的影响。结果表明:随着TiB2含量的增加,复合材料的热导率逐渐下降,当TiB2含量增至50%时,热导率由102.9 W/(m.K)下降到36.6 W/(m.K)。另外,在TiB2含量10%时,随着烧结温度的升高,热导率呈逐渐上升的趋势。并对A1N-TiB2的相组成和显微结构进行了观察分析。     

高炉炉缸凝铁层的组成分析与导热系数测定

高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将保护高炉炭砖并延长高炉寿命。利用光学数码显微镜观察统计分析高炉凝铁层生产样品,探究不同焦炭体积占比对凝铁层导热系数的影响。利用元素分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM-EDS)等手段分析凝铁层的组成,并观察其微观形貌。利用瞬态平面热源法(TPS)测定凝铁层的导热系数,进一步分析其组成与导热系数之间的关系。结果表明,凝铁层由铁、充满铁水的焦炭、石墨碳、少量渣相组成,凝铁层内部没有气隙。凝铁层生产样品的导热系数测定范围为27.21～97.38 W/(m·K),导热系数(λ)与其组成的焦炭面积比(S_c=22%～48%)之间的线性关系为:λ=-257.47S_c+157.65。模拟实验凝铁层的导热系数范围为30.54～53.95 W/(m·K),该值远大于目前数学模型中采用的凝铁层导热系数(2～4 W/m·K),随着焦炭粒度的增加,凝铁层的导热系数先增加后减小。凝铁层中导热系数(λ)与焦炭体积分数V_c(V_c=39%～50%)的线性关系为:λ=-80.50V_c+78.56。研究结果进一步明确了凝铁层的物相组成及其导热系数,为高炉长寿的研究指明了方向。     

高炉炉缸凝铁层导热系数测定及传热模型修正

高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将延长高炉寿命。采用自制的凝铁层模拟实验装置,在中温高压条件下利用锡与焦炭制备凝铁层模拟样品;通过三维数码显微镜观察统计不同凝铁层模拟样品对应的金属与焦炭的面积比,采用瞬态平面热源法测定导热系数,探究其对凝铁层导热系数的影响。结果表明,凝铁层模拟样品(凝锡层)的导热系数范围是23.58～40.39 W/(m·K);凝铁层样品的导热系数范围为28.05～48.19 W/(m·K);还原凝铁层真实导热系数后,可以确定高炉炉缸区域传热模型中的气隙厚度为0.5～1.0 mm。     

热压烧结AIN-TiB2复合材料导热性能的研究

采用热压烧结工艺制备了AIN-TiB,复合材料.通过XRD、SEM和激光导热仪研究了TiB2含量和烧结温度对材料导热性能的影响.结果表明:随着TiB2含量的增加,复合材料的热导率逐渐下降,当TiB2含量增至50%时,热导率由102.9W/(m·K)下降到36.6 W/(m·K).另外,在TiB2含量10%时,随着烧结温度的升高,热导率呈逐渐上升的趋势.并对A1N-TiB2的相组成和显微结构进行了观察分析.     

高炉炉缸凝铁层的组成分析与导热系数测定

高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将保护高炉炭砖,延长高炉寿命。本文通过分析高炉停炉大修获得的凝铁层的样品,利用光学数码显微镜观察统计不同凝铁层样品对应的金属与焦炭的面积比;利用锡代替铁进一步探究焦炭体积比对凝铁层导热系数的影响。利用元素分析(XRF)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM-EDS)等手段分析其组成,并观察其微观形貌。采用瞬态平面热源法(TPS)测定其导热系数,进一步分析组成与导热系数之间的关系。结果表明:凝铁层由铁、充满铁水的焦炭、石墨碳、少量渣相组成,凝铁层内部没有气隙。凝铁层生产样品的导热系数测定范围为27.21-97.38W/(m?K),导热系数(λ)与其组成的焦炭面积比(Sc=22-48%)之间的线性关系为:λ=157.65Sc-257.47。模拟实验凝铁层的导热系数范围为30.54-53.95W/(m?K),凝铁层中导热系数(λ)与焦炭体积比(Vc=39-50%)的线性关系为:λ=78.56Vc-80.50;该值远大于目前数学模型中采用的凝铁层导热系数(2-4 W/m?K)。随着焦炭粒度的增加,凝铁层的导热系数先增加后减小。本研究进一步明确了凝铁层的物相组成及其导热系数,为高炉长寿的研究指明了方向。     

高炉炉缸凝铁层的组成分析与导热系数测定

摘要：高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将保护高炉炭砖并延长高炉寿命。利用光学数码显微镜观察统计分析高炉凝铁层生产样品,探究不同焦炭体积占比对凝铁层导热系数的影响。利用元素分析（XRF）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜(SEM-EDS)等手段分析凝铁层的组成,并观察其微观形貌。利用瞬态平面热源法（TPS）测定凝铁层的导热系数,进一步分析其组成与导热系数之间的关系。结果表明,凝铁层由铁、充满铁水的焦炭、石墨碳、少量渣相组成,凝铁层内部没有气隙。凝铁层生产样品的导热系数测定范围为27.21～97.38W/(m·K),导热系数（λ）与其组成的焦炭面积比（Sc=22%～48%）之间的线性关系为：λ=-257.47Sc +157.65。模拟实验凝铁层的导热系数范围为30.54～53.95W/(m·K),该值远大于目前数学模型中采用的凝铁层导热系数（2～4W/m·K）,随着焦炭粒度的增加,凝铁层的导热系数先增加后减小。凝铁层中导热系数（λ）与焦炭体积分数Vc（Vc=39%～50%）的线性关系为：λ=-80.50Vc +78.56。研究结果进一步明确了凝铁层的物相组成及其导热系数,为高炉长寿的研究指明了方向。     

铁渣熔体穿行焦炭床的渗碳机理

摘要：高炉炉缸内衬表面形成稳定的凝铁层将保护高炉炭砖并延长高炉寿命。利用光学数码显微镜观察统计分析高炉凝铁层生产样品,探究不同焦炭体积占比对凝铁层导热系数的影响。利用元素分析（XRF）、X射线衍射分析（XRD）、扫描电镜(SEM-EDS)等手段分析凝铁层的组成,并观察其微观形貌。利用瞬态平面热源法（TPS）测定凝铁层的导热系数,进一步分析其组成与导热系数之间的关系。结果表明,凝铁层由铁、充满铁水的焦炭、石墨碳、少量渣相组成,凝铁层内部没有气隙。凝铁层生产样品的导热系数测定范围为27.21～97.38W/(m·K),导热系数（λ）与其组成的焦炭面积比（Sc=22%～48%）之间的线性关系为：λ=-257.47Sc +157.65。模拟实验凝铁层的导热系数范围为30.54～53.95W/(m·K),该值远大于目前数学模型中采用的凝铁层导热系数（2～4W/m·K）,随着焦炭粒度的增加,凝铁层的导热系数先增加后减小。凝铁层中导热系数（λ）与焦炭体积分数Vc（Vc=39%～50%）的线性关系为：λ=-80.50Vc +78.56。研究结果进一步明确了凝铁层的物相组成及其导热系数,为高炉长寿的研究指明了方向。     

本钢150t钢包永久衬砖的改进

本钢150t钢包永久衬砖通过改变材质(即高强高隔热莫来石耐火材料)、减薄厚度,理论计算可减少温度损失9℃。生产实践表明不仅满足了150t出钢量的要求,而且保温效果得以改善,出钢温度可降9～13℃。     

首秦2号高炉长寿型风口吹管的应用

对一种长寿型风口吹管在首秦2号高炉上的应用进行了总结。针对2号高炉风口吹管存在着使用寿命短、长期使用后出现发红等问题,经过不断改进,采用熔融石英基新型复合耐火材料为风口吹管内衬,其导热系数从0.812W/(m·℃)降至0.381 W/(m·℃)。2号高炉使用长寿型风口吹管后,平均使用寿命从开炉时的250 d提高到702 d,风口吹管寿命增加1倍以上,并具有一定的节能效果。     

W-15Cu电子封装材料导热性能的研究

研究了熔渗温度、退火温度及退火冷却速度对W-15Cu电子封装材料导热性能的影响,试验结果表明退火能改善W-15Cu电子封装材料的导热性能,经850℃退火随炉冷的导热性能稳定在190W/(m*K)左右;W-15Cu电子封装材料界面残余应力的大小是影响材料导热性能的重要因素之一,残余应力越大,材料导热性能越差;W-15Cu电子封装材料随熔渗温度升高,导热系数增加,熔渗温度在1 400℃时的导热性能最好.