中间包用环保型镁质干式料的研究

为了解决目前广泛使用的酚醛树脂结合的镁质干式料危害环境和工人健康的问题,首先通过对比单独使用酚醛树脂、葡萄糖、水玻璃、柠檬酸为结合剂的干式料的脱模强度,初步确定以葡萄糖代替酚醛树脂作为环保型干式料的结合剂;然后与酚醛树脂结合的干式料对比,研究了以不同比例的葡萄糖和水玻璃为复合结合剂的干式料低温、中温、高温处理后的性能指标。结果表明:用5%(w)葡萄糖+1%(w)水玻璃复合结合剂代替酚醛树脂制备干式料,低温和高温处理后干式料的性能与酚醛树脂结合的基本相同,中温性能优于酚醛树脂结合的,复合结合剂试样产生的烟气明显少于酚醛树脂结合的,可以达到环保的目的,是一套可行方案。     

连铸中间包用干式料的发展概况

从连铸中间包干式料的材质、结合剂和抗渗透剂等三方面阐述了干式料的研究进展。目前主流的干式料材质为镁质,并逐渐向镁钙质和镁硅质干式料发展。干式料在使用过程中加入低中温结合剂,使其在浇钢时烧结致密。在干式料中加入抗渗透剂来改善干式料的抗渣性能,也是中间包干式料的研究方向。     

中间包镁质干式料用结合剂的研究

首先将电熔镁砂(≤0.088 mm)分别与低温结合剂(分别为沥青、蔗糖、石蜡、松香、酚醛树脂)和中温结合剂(分别为三聚磷酸钠、九水硅酸钠、六水氯化镁、硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃)按95∶5的质量比混练均匀,以120 MPa的压力干压成型为36 mm×36 mm的试样,分别在300℃2 h、1 000℃3 h、1 450℃3 h、1 500℃3 h和1 600℃3 h条件下热处理后测量其显气孔率、体积密度和耐压强度,以评价这些结合剂的结合性能和促烧结性能,并评价了其环保性;然后,在上述试验的基础上分别采用沥青-硼酸盐玻璃、松香-硼酸盐玻璃和酚醛树脂-硼酸盐玻璃3种复合结合剂按镁质干式料的配方制备成镁质干式料试样,分别在200℃2 h、1 100℃3 h和1 500℃3 h条件下热处理,测量试样热处理后的永久线变化率、显气孔率、体积密度和耐压强度等常温物理性能。结果表明:采用酚醛树脂、沥青和松香为结合剂时,镁质材料300℃2 h热处理后的耐压强度较高;而采用硼酸、十水硼砂和硼酸盐玻璃为结合剂时,镁质材料1 000℃3 h热处理后的耐压强度较高,硼酸和硼酸盐玻璃能明显促进镁质材料的高温烧结;使用5%松香-4%硼酸盐玻璃作为复合结合剂制备的镁质干式料具有较好的常温物理性能和环境友好性。     

中间包镁质干式振动料抗渣性能研究

以粒度为3~1、≤1、≤0.088 mm的中档烧结镁砂为主要原料,按骨料与基质的质量比65 35配料,选用糖、硅酸钠为复合结合剂制备了镁质干式振动料试样。采用静态坩埚法研究了糖、硅酸钠加入量和添加剂(分别为铝矾土粉,α-A l2O3粉)对干式振动料抗渣性能的影响。结果表明:1)糖、硅酸钠复合加入对镁质干式振动料抗渣性能不利,糖和硅酸钠加入量(w)分别为4%和2%时相对最好;2)镁质干式振动料的渣蚀过程以渗透为主;引入高铝矾土粉和α-A l2O3粉均可与镁砂(MgO)高温下反应生成的尖晶石(MA)可以显著提高干式振动料的抗渣性能。     

中间包镁质干式振动料蚀损机理研究

采用相图分析了中间包溶渣对于式振动料的侵蚀机理,并用扫描电镜、能谱及X-ray衍射对中间包干式振动料残衬进行显微观察和分析.结果表明:在中间包使用初期,熔渣对中间包工作衬侵蚀的途径为渗透;在渗透的同时,熔渣对干式料产生化学侵蚀及干式料对熔渣产生化学过滤作用、方镁石溶于熔渣改变了熔渣的性质,提高了熔渣的熔点和粘度,在干式振动料/熔渣界面形成致密的结构,阻碍熔渣的进一步渗透;此后,熔渣对干式料侵蚀的主要途径是对界面致密层的溶蚀.     

含镁橄榄石镁质中间包干式料的性能

以电熔镁砂和镁橄榄石为主要原料制成中间包干式料,样品在不同温度下进行了热处理.通过常温物理性能测试和光学显微结构观察,研究了镁橄榄右原料的种类、添加量及复合无机结合剂的添加量对于式料性能的影响.结果表明:以镁橄榄石牛料为骨料的样晶的常温物理性能优于以镁橄榄石熟料为骨料的样晶的:镁橄榄石生料的适宜添加量为15%左右:采用3.0%Na2SiO3·9H2O,2.0%Na2SiO3·5H2O和1.0%MgSO4·7H2O结合的样品经200℃烘烤后的抗压强度大干4.5MPa,1550℃热处理3h后的抗压强度可达17.9MPa;采用静态坩埚法埘样品进行渣蚀实验,发现熔渣对于式料 的侵蚀以渗透为主,渗透深度约为8mm.     

镁橄榄石对中间包镁质干式料性能的影响

在中间包镁质干式料中分别引入不同质量分数(分别为0、25%、30%、35%、40%和45%)的轻烧镁橄榄石或生镁橄榄石,成型后分别在220和1 500℃热处理,然后检测试样的体积密度、加热永久线变化、耐压强度、抗折强度和抗渣性能。结果表明:随着生镁橄榄石或轻烧镁橄榄石加入量的增加,试样的体积密度和强度均有一定程度的下降,烧后收缩率逐渐减小,最后表现为膨胀,但抗渣性差别不大;加入生镁橄榄石与加入轻烧镁橄榄石对试样性能影响的差别较小。     

环保中间包镁质干式料的研制与使用

以电熔镁砂为主要原料，研究了无机结合剂、烧结剂和改性剂对镁质干式料性能的影响。并在钢厂成功试用。结果表明：所研制的碱性干式料性能优良，使用方便，能较好的满足中间包长寿化的需要。     

中间包镁质干式工作衬残衬分析

为了探讨中间包熔渣对中间包镁质干式振动料的侵蚀机理,采用化学分析、SEM、EDS、XRD等手段对现场使用40h后的中间包镁质干式工作衬残衬各层的化学组成、显微结构和相组成进行了分析。结果表明在中间包使用过程中,熔渣对中间包工作衬进行渗透;在渗透的同时,熔渣对干式料产生化学侵蚀,干式料对熔渣产生化学过滤作用,方镁石溶于熔渣,都提高了熔渣的熔点和粘度,在干式振动料-熔渣界面形成致密的结构,阻碍熔渣的进一步渗透;此后,熔渣对干式料侵蚀的主要途径是对界面致密层的溶蚀。     

水平连铸中间包用镁质涂料的研制与应用

研究了多种因素对镁质涂料性能的影响,介绍了镁质涂料在水平连铸中间包的应用。结果表明研制的镁质涂料具有良好的理化、使用及施工性能,完全能够满足水平连铸生产的需要。     

中间包干式料用多羟基糖复合结合剂的研究

首先,将烧结镁砂细粉(≤0.088 mm)分别与多羟基糖、不同配比的多羟基糖-含水硅酸钠混合物、多羟基糖-柠檬酸混合物、松香、酚醛树脂等按一定比例混练均匀,捣打成型为Φ30 min×30 mm的试样,在220℃热处理2 h后,测定其常温耐压强度,以此评价结合剂的低温结合性能.结果发现,多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂具有较好的低温结合性能.然后,以烧结镁砂和石灰石为主要原料,分别采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)复合结合剂和酚醛树脂(4%)-硅微粉(1%)-六偏磷酸钠(1%)复合结合剂制备镁钙质和镁质干式料试样,分别在220℃2 h、1100℃3 h和l 550℃3 h等条件下热处理后,测量试样的烧后线变化率、常温抗折强度和常温耐压强度.结果表明:采用多羟基糖(4%)-含水硅酸钠(8%)作结合剂的镁钙质和镁质干式料具有较好的物理性能.     

中间包碱性干式振动料的研制与使用

以电熔镁砂或中档镁砂为主原料(骨料与基质料的质量比为65∶35),研究了有机结合剂、烧结剂以及改性剂的种类和数量对碱性干式振动料性能的影响。结果表明:分别以电熔镁砂或烧结中档镁砂为主原料,加入6%的酚醛树脂结合剂JA,2%的偏磷酸盐烧结剂SA和3%的含Al2O3的改性剂GB,研制的碱性干式振动料使用性能优良,并在多家钢厂的中间包上得到成功试用,最高使用寿命达55h,能较好地满足中间包长寿化的要求。     

中间包工作层用镁质浇注板的研制与应用

在分析原用硅质板存在问题的基础上 ,通过提高产品的抗侵蚀性和优化中间包结构 ,研制了中间包工作层用镁质浇注板。该镁质浇注板应用于小方坯连铸 ,寿命可达 34h ,取得了理想的效果     

连铸中间包涂料的研制

采用优质镁砂为主要原料,选择合适的结合剂与复合外加剂,可制得性能优良的中间包涂料;采用自制纸纤维,可明显降低涂料热传导性能,适当引入钙质材料,有利于材料的解体性。     

镁钙质和镁质中间包涂料对钢液洁净度的影响

通过现场对比实验 ,研究了镁钙质和镁质中间包涂料对钢液洁净度的影响。结果表明 :( 1)两种涂料对钢液均有明显的脱氧作用 ,其脱氧率与钢液的原始全氧含量有关 ,原始氧含量越高 ,脱氧率越大 ;( 2 )对铝镇静钢而言 ,镁钙质涂料有比镁质涂料更好的脱氧效果 ,脱氧率能高出 5 %～ 15 % ;而对硅镇静钢 ,两种涂料对钢液的脱氧效果几乎没有差别 ;( 3)两种涂料对铝镇静钢和硅镇静钢均没有明显的脱硫作用。