高炉喷补料在不同气相条件下的抗CO侵蚀性能研究

对同一高炉喷补料在纯CO和95%CO 5%H2混合气相中进行了抗CO侵蚀对比试验,并初步分析了侵蚀机理。结果表明,添加5%的氢气促进了CO对喷补料的侵蚀;在两种气相条件下,经X射线衍射分析因侵蚀反应生成的沉积碳的结构是相同的,而试样的气孔率随侵蚀时间的延长变化微弱,耐压强度显著降低。     

氮化硅对刚玉质高炉喷补料抗渣性能的影响

以板状刚玉为原料,纯铝酸钙水泥和SiO2微粉为结合剂,制成刚玉质高炉喷补料的坩埚试样,然后在还原气氛中于1550℃3h进行抗高炉渣的侵蚀试验,研究了氮化硅加入量(分别为0、5%和10%)对刚玉质高炉喷补料的抗渣侵蚀性能的影响,通过对侵蚀试样的微观分析,得出了渣侵蚀机理。结果表明:刚玉喷补料中不加氮化硅时,渣很容易侵蚀喷补料,而加入5%和10%的氮化硅后,改善了喷补料的抗渣渗透性,大大提高了其抗渣能力;氮化硅在喷补料基质中呈网状结构,这也是提高喷补料抗渣侵蚀能力的主要原因。     

Fe2O3含量对高炉喷补料抗CO破坏能力的影响

以高炉炉身中上部使用的Al2O3-SiO2系喷补料为基料,分别添加不同含量的化学纯Fe2O3粉,制成了Fe2O3含量分别为0.85%、1.02%、1.49%、2.03%和2.51%的高炉喷补料,喷成大块喷补体,在1350℃热处理5h后加工成75mm×50mm×50mm的试块。在450℃,CO流量为3L·min-1的条件下对试块进行10～200h的抗CO破坏试验。对试验后试样进行表观检测以及质量变化率、显气孔率和耐压强度的测定。结果表明:随着Fe2O3含量的增加和抗CO试验时间的延长,试样的破坏程度逐渐加剧,耐压强度急剧降低,而显气孔率和质量随抗CO试验时间的变化较小;高炉喷补料受CO破坏的程度与其常温耐压强度的变化相对应,因此,可以用抗CO试验后试样的常温耐压强度变化来定量表征其抗CO破坏能力的强弱。     

高炉用铝碳化硅质喷补料的研制

以电熔刚玉、碳化硅、蓝晶石、硅微粉、铝微粉和纯铝酸钙水泥等为原料,添加增粘剂、减水剂、抗氧化剂等,研究了铝微粉和蓝晶石的加入对高炉喷补料性能的影响;并通过SEM对高温烧成后的试样进行微观分析.结果表明:Al2O3微粉加入,提高了喷补料的粘塑性,这有利于提高喷补料施工时的附着率;其次,铝微粉的加入有利于硅微粉与Al2O3反应生成莫来石,提高了喷补料内部的结合强度,增强了喷补料的体积稳定性能和抗渣侵蚀能力.而蓝晶石的加入,作为晶核也促进了莫来石的形成,使材料的热震稳定性能和抗侵蚀能力进一步提高.     

耐火材料与气化熔渣之间的相互作用

目前的研究大多集中在通过共聚焦激光扫描显微镜来观察以及静滴法来分析两种合成渣(基于煤灰分的平均化学成分和石油焦原料)和两种耐火材料(90%Cr2O3-10%Al2O3的高铬砖和100%Al2O3的刚玉砖)之间的界面反应。渣样(粒度<325目)放置在耐火材料底层特定的显微结构区域,于金相加热炉内通入CO和CO2的混合气(CO/CO2=1.8)加热到1 500℃。从渣与耐火材料界面的断面来看,只有一种渣渗入耐火材料表面区域,同时大颗粒溶进渣中加速了耐火材料的剥落。最初渣不仅侵蚀大颗粒边界,同时也侵蚀基质的显微结构区域,使氧化铝颗粒溶入渣中。石油焦渣中形成的VOx晶相物质改变了其液相组成。同时,含铬晶相层的化学剥落也加速了耐火材料的侵蚀。     

CaCl2对高炉用β-SiAlON结合刚玉耐火材料的侵蚀

在还原气氛及碱金属(钾)共存的条件下,进行了CaCl2对高炉用β-SiAlON结合刚玉耐火材料在930℃、1200℃和1500℃下侵蚀行为的研究,测试并计算了CaCl2作用前后试样的质量变化、气孔率变化、体积密度变化和常温抗折强度变化.并对侵蚀后的试样进行显微结构观察和EDAX分析.结果表明在低于1200℃时,CaCl2基本没有与β-SiAlON结合刚玉耐火材料试样发生反应;1500℃时,Ca2+与试样工作面反应生成六铝酸钙(CA6)和玻璃相,试样工作层原有的致密结构遭到破坏,造成试样的强度下降了约23%;SEM研究发现,Cl-基本未参加对材料的侵蚀反应,低温下以KCl析出.     

活化气氛对CO_2加氢制取低碳烯烃Fe-K催化剂构-效关系

CO_2加氢直接制取低碳烯烃是实现其资源化利用的重要途径。通过热分解法制备了5种不同K含量(1%、3%、5%、7%、9%)的Fe-K催化剂用于CO_2加氢反应,结果表明Fe95-K5(95%Fe-5%K,质量分数)催化剂具有最优的活性及C2~C4烯烃选择性;随后对Fe95-K5催化剂进行了10%H2/Ar、10%CO/Ar及5%CO/5%H2/Ar3种不同气氛活化处理以及CO_2加氢反应。结果发现,10%CO/Ar活化的催化剂具有最高的C2~C4烯烃选择性(38.1%)及链增长能力(α=0.644)。此外,还通过X射线衍射、Raman、程序升温等表征技术揭示了催化剂在不同活化气氛下的结构演变历程。研究发现,10%CO/Ar与5%CO/5%H2/Ar活化的催化剂会生成γ1型碳化铁结构,而10%H2/Ar活化的催化剂则会在反应过程中生成γ2型碳化铁结构,两种碳化铁结构对CO_2解离均有促进作用。     

中频炉内衬耐火材料抗硅铁渣侵蚀性能研究

为探究中频炉内衬耐火材料抗硅铁渣的侵蚀情况,以板状刚玉、电熔白刚玉、铝铬渣为主要原料,纯铝酸钙水泥(secar 71)和磷酸溶液为结合剂,于1500℃烧成并保温3 h分别制得板状刚玉试样、电熔白刚玉试样、铝铬渣试样三种试样,研究三种试样作为中频炉内衬砖使用时其抗硅铁渣侵蚀性能.通过XRD、SEM和EDS等仪器对试样的相组成和显微结构进行分析,研究结果表明:板状刚玉试样致密度和强度最优,抗侵蚀性能也较为优良,熔渣侵蚀指数为18.6％;电熔白刚玉试样致密度和强度较好,熔渣侵蚀指数为0％,抗熔渣侵蚀能力最优;铝铬渣试样致密度和强度最低,熔渣侵蚀指数为46.3％,抗熔渣侵蚀性能最差.     

Ru-La2O3/γ-Al2O3催化CO选择性氧化反应

采用浸渍法制备了Ru-La2O3/γ-Al2O3复合氧化物催化剂,在固定床微反装置中考察了催化剂中稀土La的掺杂量、氧气量、原料气中水和CO2含量以及空速等工艺条件对Ru-La2O3/γ-Al2O3催化剂在CO选择性氧化反应中催化性能的影响.结果表明,Ru/γ-Al2O3催化剂添加质量分数10%的La2O3后的催化性能较好,且具有较好到抗湿性和抗CO2能力.在原料气组成为65%H2,25%CO2,1%CO,9%He,氧气的分压与CO分压相等,气体流速为100 mL/min和气体空速为10 000 h-1的条件下,在110～170℃进行CO选择性氧化,CO转化率大于99%,CO的出口浓度小于100 μL/L,满足了质子交换膜燃料电池对富氢气体中CO浓度的要求.     

SrSO_4和BaSO_4对莫来石陶瓷抗铝合金侵蚀和润湿性的影响

通过添加SrSO4和BaSO4提高硅酸铝耐火材料对熔融铝的抗侵蚀性。莫来石及加入20%SrSO4或BaSO4的莫来石样品在1400℃下烧制6h。分别在900℃、24h和900℃、2h的条件下与熔融纯铝及Al-7.5%Si进行侵蚀和湿润实验。莫来石试样中的侵蚀层（≥2mm）比含有SrSO4和BaSO4的莫来石试样中的要厚（〈50μm）。在与纯铝和Al-7.5%Si合金的实验中,含有SrSO4和BaSO4的莫来石试样的接触角（约118°和149°）都要高于莫来石试样（约109°和127°）。接触角的增加以非润     

Influence of Gas Composition on the Resisting Ability of Gunning Material for Blast Furnace to Carbon Monoxide Corrosion

This paper describes the resisting ability of gunning material for blast furnace to carbon monoxide corrosion under the mixed gas condition through inletting hydrogen into pure CO.A standard for testing the resisting ability of refractory to CO corrosion with mixed gas instead of pure CO has also been discussed.The results show:The addition of hydrogen accelerate the CO corrosion on gunning material;the same results has been reached with the CO,200 hours and CO 95% H2 5%,24 hours,It is reasonable to use CO 95% H2 5%,24 hours instead of pure CO, 200 hours to test the resisting ability of refractory to carbon monoxide corrosion.     

高炉喷补料静态抗渣实验研究

通过静态抗渣法研究了影响高炉喷补料抗渣性的各种因素 ,同时结合微观分析 ,得出了渣侵蚀机理。结果表明 :炉渣FeO含量越高 ,对喷补料的侵蚀性越强 ;喷补料中含有适量的SiC能大大提高其抗渣能力 ;侵蚀层前沿网状结构的存在是SiC改进喷补料抗渣能力的主要原因。     

冶金炉用喷补料的发展趋势

国外喷补料在产量逐年增加的情况下，致力于新材质、新品种的开发以适应不同冶金炉喷补的需要。随着我国喷补机的国产化，喷补技术已在高炉、焦炉、热风炉、转炉、电炉、精炼炉和钢包等处使用，使炉龄大幅度提高．今后应利用我国天然耐火原料开发多品种、新质量喷补料，研制喷补装备，以适应冶金工业的需要．     

金属陶瓷-钢覆层材料耐腐蚀性能的研究

研究了三元硼化物金属陶瓷-钢覆层材料在5%H2SO4和在20%NaOH溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,三元硼化物金属陶瓷-钢覆层材料的覆层在5%H2SO4和在20%NaOH溶液中的耐腐蚀性能远远好于16Mn和Q235钢的耐腐蚀性能。     

高炉出铁沟喷补料实验室研制

以一级矾土熟料和碳化硅为主要原料 ,配以适量的碳质材料、复合添加剂等 ,研制出适用于中小型高炉出铁沟的快速修补用喷补料。试验结果表明 ,该料具有附着率高、粘接强度大、耐侵蚀、耐冲刷、热震稳定性好等特点     

Corrosion of refractory materials in iron-containing melts

The corrosion resistance of various refractory materials in an iron-containing glass melt is investigated. It is established that an increase in the melt temperature and iron concentration insubstantially affects the corrosion rate in KhATs-30 refractory but noticeably influences the rate of destruction of BK-33 refractory. The KhaTs-30 and Kor-95 refractories are shown to possess much higher corrosion resistance than the other investigated refractories.     

湿法喷涂料的研制

以铝矾土、棕刚玉、氧化铝微粉、硅微粉和铝酸钙水泥为原料制备了湿法喷涂料,对比分析了湿法喷涂料与干法喷涂料的物理性能,结果表明：湿法喷涂料的性能优于干法喷涂料,并且该湿法喷涂料施工环境优良,无粉尘危害,可替代干法喷涂料应用于水泥窑的衬里部位,使用效果良好。     

Slag Corrosion Resistance of MgO-ZrO2 Refractories

Slag corrosion resistance of MgO ZrO2 refractories was investigated in this work. The results indicate that in a non-oriented electric steel slag system with a high ratio of calcia to silica,the slag resistance of MgO ZrO2 refractories can be described as follows: ZrO2 reacts with CaO forming calcium zirconate compound which strengthens the material and blocks the channel of the slag infiltration; however,in an oriented electric steel slag system with a high concentration of silica and the low ratio of calcia to silica,the slag corrosion resistance of MgO ZrO2 refractories is different; ZrO2 reacts with CaO forming the calcium zirconate and simultaneously one more product C2S as well; C2S can improve corrosion resistance by blinding pore and enhancing slag viscosity; therefore,it is expected to be the major reason for the enhanced corrosion resistance observed for MgO ZrO2 refractories.