以高钛型高炉渣提钛后尾渣为结合剂的刚玉浇注料性能研究

利用等离子熔融技术提取硅钛合金后的缓冷尾渣为结合剂,以电熔棕刚玉颗粒、电熔白刚玉细粉(≤0.088mm)、α-Al_2O_3微粉、SiO_2微粉为主要原料,研究缓冷尾渣加入量(0、2%、4%、6%、8%)对刚玉基浇注料性能的影响。试验表明:1随着缓冷尾渣加入量的增加,浇注料的需水量增大,常温和高温烧后强度逐步增强,中温强度则逐步降低;2加入量过多不利于其热震性能和高温抗折强度的发展;3在抗渣侵蚀性能方面,加入6%缓冷尾渣试样的侵蚀指数最大,加入量4%缓冷尾渣与以4%Secar71水泥结合的浇注料,抗侵蚀性能接近;4在刚玉浇注料中缓冷尾渣的加入量4%左右为宜,不宜超过6%。     

原位生成多尺度增强相提高Al2O3-SiC-C浇注料的性能

摘要：为了提高铁水预处理用耐火材料的物理性能和抗渣侵蚀性,在Al2O3-SiC-C耐火浇注料中引入不同含量的复合金属微粉(CMP),研究了其对Al2O3-SiC-C耐火浇注料显微结构、物理性能和抗渣侵蚀性能的影响。结果表明：CMP的加入能够促进试样中形成片状晶体、棒状纤维、细丝状纤维和晶须等多尺度增强相;随着CMP的加入,试样的常温抗折强度和耐压强度提高,当CMP加入量为6%（质量分数）时,浇注料的高温抗折强度提高了231%,热震水冷5次后试样的抗折强度保持率达到23%,比空白样提高了77%,抗渣侵蚀面积减小了37.2%。     

促凝剂对水泥结合耐火浇注料性能的影响

通过将纯铝酸钙水泥结合的刚玉-尖晶石质浇注料应用于精炼钢包炉衬,研究碱性促凝剂溶液加入量对水泥结合耐火浇注料常温物理性能和高温性能的影响。结果表明：随促凝剂溶液加入量的增加,试样的线变化率减小、体积稳定性得到改善;试样的显气孔率增加、致密度和抗渣性能有所降低;试样的脱模强度先大幅度增加后稍有降低、1 300℃烧后的强度降低,但1 500℃烧后的强度增加;试样的高温强度变化不大、抗热震性能先增强后减弱。因此,针对不同的使用要求,应适量添加促凝剂。     

Cr2O3微粉加入量对Al2O3-SiO2浇注料性能的影响

以特级高铝矾土和棕刚玉为主要原料、纯铝酸钙水泥(Secar 71)为结合剂的Al2O3-SiO2浇注料为研究对象,研究了Cr2O3微粉加入量对其施工性能、强度以及抗渣性能的影响,结果表明:加入一定量的Cr2O3微粉后,浇注料的抗渣性能得到明显改善;并随着Cr2O3微粉加入量的增加,浇注料的强度逐渐增大;对浇注料施工性能影响不大.     

一种高炉用预制内胆直吹管

直吹管要想达到长寿,耐火材料既要有耐高温、耐冲刷又要有保温和隔热的作用。在预制内胆直吹管中,预制内胆密度大,强度高,不易损坏。轻质保温隔热浇注料,密度小,不易导热。预制内胆和轻质保温隔热浇注料配合使用,即保证了直吹管的寿命,又降低了表面温度。适应现代高炉炼铁工况。     

新型轻质浇注料的研制和应用

采用大颗粒膨胀珍珠岩、矾土熟料、漂珠、SiO2超微粉、Al2O3微粉等为主要原料,以铝酸盐水泥CA80为结合剂,研制了新型轻质浇注料。研究了铝酸盐水泥掺量、SiO2超细粉、Al2O3微粉掺量等对新型轻质浇注料耐压强度、抗折强度、烧后线变化率及施工性能的影响。该浇注料已成功应用于抚顺石化重油接触裂解制乙烯装置(HCC)上,使用效果优良。     

基质组成对铝镁浇注料抗渣性能的影响

通过静态坩埚侵蚀实验,研究了铝镁浇注料的基质组成对浇注料的渣侵蚀和渗透深度的影响,并对其显微结构进行了分析.研究结果表明,增加镁砂加入量或采用具有较大颗粒的镁砂,可以提高铝镁浇注料的抗渣侵蚀性能;但增大镁砂的临界粒度或镁砂配比过高,浇注料基质部分产生疏松,渣在浇注料中的渗透深度增加.添加硅微粉在一定程度上恶化了浇注料的抗渣侵性能,但可以大幅度改善浇注料抗渣渗透性.水泥加入量对浇注料抗渣性的影响,呈现出与硅微粉相反的趋势.     

结合剂对高纯铝镁浇注料性能的影响

以致密电熔刚玉、电熔镁砂为主要原料,分别选用铝酸钙水泥、硅微粉、微粉A为结合剂,研究了三种结合系统对高纯铝镁浇注料物理性能的影响,同时进行了静态抗渣实验,研究了不同结合剂及加入量对高纯铝镁浇注料抗渣性能的影响规律。实验结果表明：（1）合理控制基质中结合剂的加入量可以获得综合物理性能优良的高纯铝镁质浇注料;（2）硅微粉和微粉A结合铝镁质浇注料的抗渣性能优于铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料。     

尖晶石对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

研究了不同尖晶石加入量对水泥结合刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明，该浇注料成型用水量少，高温强度高，体积稳定性好。当尖晶石加入量为15％时，浇注料具有最佳的高温强度和综合抗渣性能。     

铁沟长寿命撇渣器用超低水泥浇注料的研究

选用复合硅微粉、超细硅微粉，加入到棕刚玉、97碳化硅、活性氧化铝微粉、纯铝酸钙水泥为主要原料的撇渣器浇注料中，就改善撇渣器浇注料承受流动高温铁水的剧烈冲击、侵蚀进行研究。讨论分析复合硅微粉、超细硅微粉的组合对撇渣器浇注料性能以及110℃×24 h、1 450℃×3 h热处理后常温性能以及1 450℃×1 h高温抗折强度性能的影响。研究表明：材料中加入2.0%～2.5%的超细硅微粉原料时，材料的常温耐压强度、高温抗折强度有显著提高。     

高强、不收缩高铝浇注料的研究与应用

以特级矾土熟料为骨料和粉料,配以活性SiO2微粉、α-Al2O3微粉和某种微粉,以纯铝酸钙水泥作结合剂,并加入有效的外加剂制成混合料,经浇注振动成型,得到一种新型的高铝质浇注料。该浇注料具有优良的抗高温蠕变性能、热震稳定性能、荷重软化温度高的性能,应用于加热炉、高炉、烧结机点火器等部位,使用寿命可达2～3 a。     

富氧对高炉送风管用浇注料的性能与结构的影响

在实验室条件下,分析了不同通氧速率对高炉送风管用浇注料的性能与结构的影响。研究结果表明:通氧速率增加,抗压强度有所提高;1 200℃烧后体积密度从2.73g/cm3降到2.66g/cm3,气孔率由17.59%增加到19.47%;由于气孔增加,导热加快,在风管内衬比较薄的情况下,容易导致风管管壳发红;采用涂覆涂料封闭气孔的方法可以降低浇注料的传热,使风管的表面温度处于安全范围内。     

冷热双混辊压法高炉熔渣破碎试验

围绕高炉熔渣余热回收设计开发了冷热双混辊压法高炉熔渣破碎装置,并以水淬高炉渣作为冷却介质,开展了高炉熔渣辊压破碎试验。试验研究了电机转速R、辊间距离L、冷却介质漏斗高度H等装置运行参数对处理后炉渣的厚度、温度以及玻璃化率的影响,获得最佳参数,为高炉熔渣余热回收及工业试验奠定基础。结果表明,在电机转速为9 r/min、辊间距离为2 mm、水淬渣漏斗高度为4 mm时,处理后的高炉渣呈现为厚度最小为1.26 mm的薄片。此时,炉渣温度为442 ℃,玻璃体化率达89.8%,可在保证高炉渣后续利用的同时,最大程度地提高余热回收温度。     

含钢渣的低熟料混凝土耐久性及水化机理研究

研究了不同钢渣掺量对C40低熟料胶凝材料混凝土的碳化、电通量、抗冻等耐久性的影响,结果表明,钢渣掺量为15%时,混凝土碳化深度最小,抗碳化等级为T-Ⅳ;抗氯离子渗透和抗冻性能在钢渣掺量为10%时最佳,分别达到Q-Ⅴ和F275等级。采用XRD、IR和SEM等手段分析了10%钢渣掺量的低熟料胶凝材料水化机理,结果表明,胶凝体系主要水化产物是水化硅酸钙(C-S-H)凝胶和钙矾石(AFt);水泥熟料和钢渣先后水化,产生的OH-维持体系的碱性环境,使矿渣中的硅(铝)氧四面体逐渐解离,在SO2-₄的共同作用下形成C-S-H凝胶和AFt;矿渣和钢渣的水化相互促进,使胶凝体系在后期仍然产生大量水化产物,为混凝土后期强度和密实度的提高起到了重要作用。     

马钢2500m3高炉原燃料劣化条件下降低焦比的生产实践

在马钢2号2500m3高炉的生产实践中为了进一步降低生铁成本,提高大型高炉的综合经济效益,针对原燃料质量持续劣化的现状,通过采取小块焦回收再利用、强化入炉料管理、改善喷吹煤质量、优化上下部调剂、稳定炉温和改善渣系、高风温及富氧综合喷吹、高顶压操作、加强炉型管理等一系列措施,使煤比大幅度提升,焦比显著降低。在燃料比无明显变化的情况下,焦比降低到320kg/t,与2012年相比,焦比降低了60~70kg/t,高炉利用系数稳定在2.4t/(m3·d)。     

MgO加入量对Al_2O_3-MgO浇注料抗渣性的影响

以电熔白刚玉为主要原料,同时加入电熔镁砂细粉、铝酸钙水泥、α-Al2O3微粉、Si O2微粉等,保持镁砂细粉与白刚玉粉总加入量一定,通过改变镁砂细粉的加入量,研究了镁砂细粉加入量对Al2O3-MgO浇注料抗渣性的影响。研究结果表明:在Al2O3-MgO浇注料中加入一定量的镁砂细粉,高温下可以形成镁铝尖晶石,从而提高浇注料的抗渣侵蚀性。当镁砂细粉加入量在2%～6%时,浇注料的抗渣侵蚀性能最好。     

高炉渣作为气淬喷吹原料的可行性分析

干式粒化法能够克服传统高炉渣处理方法水淬法带来的一系列问题,气淬喷吹法作为一种有前途的干式处理方法在显著回收高炉渣显热的同时能够提高炉渣利用附加值。为了研究高炉渣作为气淬喷吹原料的可行性,通过对高炉渣进行不同碱度的调质,研究高炉渣的流动性、表面张力和结晶行为,并分析熔渣物理特性对粒化效果的影响。结果表明,高温下碱性渣的黏度要小于酸性渣,而且当碱度大于1.0后,高温区黏度值基本保持在1 Pa·s以下不易成纤区间,这更有利于熔渣破碎成珠,但超过1.3后,黏度有增加趋势,同时熔化性温度急剧增加,所以碱度不易过大;高炉渣表面张力随碱度的增加逐渐增加,有利于提高渣珠规则度;玻璃体随碱度的增加逐渐减少,不利于提升渣珠的物相品质。     

TiO2对含钛高炉初渣物相转变与黏度的影响

为了研究含钛高炉初渣的形成过程和各种物相成分相互作用、迁移重组的过程,明晰TiO2对高炉初渣形成的影响规律,利用FactSage热力学软件及旋转柱体式黏度仪研究了TiO2质量分数对高炉初渣熔化温度、物相转变行为以及初渣黏度的影响。结果表明,随着初渣中TiO2质量分数的增加,含钛高炉初渣熔化温度升高,TiO2质量分数从4%增加到16%,其熔化温度从1 360升高到1 410 ℃,增加了50 ℃;含钛高炉初渣中TiO2质量分数对初渣中各种物相组成的转变和比例都有较大的影响,随着TiO2质量分数的增加,初渣固液相共存的温度区间变大,使高炉软融带变宽;TiO2对含钛高炉初渣黏度的影响相对较为复杂,当TiO2质量分数为4%～8%时,含钛高炉初渣黏度 温度曲线呈现出“碱性渣”的形态;当TiO2质量分数为16%时,含钛高炉初渣黏度 温度曲线呈现出“酸性渣”的形态。     

利用碳铬渣制备耐火浇注料的试验

对碳铬渣进行矿物分析,得知其矿物组成主要是镁橄榄石和镁铝尖晶石;研究了不同粒径骨料和不同煅烧温度对耐火浇筑料力学性能的影响。结果表明：级配合理的碳铬渣骨料,掺入适量的镁砂粉,以铝酸盐水泥为结合剂,经过1500℃煅烧,可以制备常温力学性能优异的耐火浇注料,其耐压强度大于110MPa,抗折强度可达12.74MPa。     

京唐高炉渣性能评价及低镁渣性能分析

结合京唐高炉的生产实际,通过对京唐现场炉渣的取样和实验室分析,对京唐高炉渣的冶金性能进行评价,其炉渣的热稳定性及流动性均符合高炉冶炼要求。通过黏度试验研究,考察Al2O3以及二元碱度对低镁条件下炉渣黏度和熔化性温度的影响。试验结果表明,炉渣黏度随渣中Al2O3质量分数的增加而升高,随二元碱度的增加呈先降低后增加的趋势;炉渣的熔化性温度随渣中Al2O3质量分数和二元碱度的增加而升高;为保证低镁炉渣具有良好的流动性,当炉渣中MgO的质量分数保持为4.0%时,二元碱度可控制为1.19左右,Al2O3的质量分数控制为16%以下。