天然气反吹条件下刚玉-尖晶石质钢包透气砖损毁分析

对砌筑在150t精炼钢包的浇注成型和机压成型两种免烧刚玉-尖晶石衬砖的用后残砖进行了显微结构分析,探讨了其蚀损机制。结果表明:浇注成型衬砖的反应渗透层较厚,且cao含量随着渗透深度的增大而逐渐减小,随着渣渗透、侵蚀的持续进行,热面处逐渐形成的致密层在经受热震后可能会产生结构剥落;机压成型的衬砖反应渗透层较薄,抗渣渗透性能和抗侵蚀性能较好,反应渗透层与原砖层间出现裂纹可能导致的结构剥落是其主要的损毁机制。

以白刚玉、棕刚玉为主要原料,加入适量的结合剂、促烧剂和外加剂等制成一种适用于钢包透气砖填缝用的刚玉捣打料。在本钢炼钢厂180t钢包上使用结果表明:采用刚玉捣打料消除了包底砖热膨胀对透气砖产生的剪切应力影响。透气砖吹通率和使用寿命均有大幅提高。

乌克兰耐火材料研究院研究了含有不同尖晶石的刚玉一尖晶石材料的性能。试验用主要原料为电熔刚玉、w（α-al2o3）≥95％的氧化铝粉以及不同组成的铝镁尖晶石。分散剂采用安迈公司生产的分散氧化铝ads1和adw1。

不同组成的铝镁尖晶石对刚玉-尖晶石透气砖抗渣性的影响

采用自流浇注工艺砌筑透气砖套砖,提高了钢包使用的安全性,降低了工人劳动强度,减少了非计划停罐,提高了钢包的使用寿命。

为了满足低碳钢和超低碳钢的冶炼需要,以刚玉、电熔镁砂、活性复合尖晶石微粉等为主要原料,sio2微粉和卤水为结合剂,研制了钢包用机压无碳刚玉-尖晶石不烧砖。性能检测结果表明,研制的无碳钢包不烧砖比现用镁铝碳不烧钢包砖具有更好的物理性能和抗热震性,而且当无碳钢包砖中镁砂与活性复合尖晶石微粉的加入质量分数分别为4%和20%时,研制砖的性能最佳;生产应用结果表明,无碳钢包砖在攀钢120t钢包上使用寿命达140炉,比现用镁铝碳钢包不烧砖的提高30炉以上,并能减少对钢水的增碳作用,降低钢包外壳温度。

根据钢包底吹透气砖座砖及砖芯的损毁机制,开发出专用的干式修补料。该修补料流动性好,强度高。在分体式底吹座砖上使用的平均寿命达到16.7炉,达到了预期要求(使用寿命≥12炉);在整体式底吹座砖上使用的平均寿命达到25.33炉,满足了浇注料钢包一次上线使用寿命(即钢包上线使用过程不需下线中修寿命90炉)的要求。

近年来,lf、vod炉底吹氩工艺多采用狭缝式透气砖,日本tyk公司的技术人员研究了狭缝宽度、长度以及材质对透气砖抗钢液浸润性的影响。选用质量分数分别为75%的刚玉骨料、18%的al2o3微粉、7%的铝酸钙水泥制备了刚玉质透气砖。钢液浸润试验采用回转抗渣法。其试验条件和试验结果如下:(1)固定狭缝长度为15mm,宽度分别为0.13、0.2、0.3、

采用静态坩埚法研究了添加3种不同性质尖晶石的刚玉-尖晶石不烧砖的抗渣性能,并通过xrd、sem和edax分析了尖晶石的晶粒尺寸、晶格畸变对试样抗渣性的影响。结果表明:(1)尖晶石的晶粒尺寸影响试样的抗侵蚀能力,晶粒尺寸越大,试样抗侵蚀能力越强;(2)晶格畸变较大时,尖晶石在渣/耐火材料界面处吸收熔渣中fe、mn离子能力更强;(3)尖晶石的晶格畸变影响试样的抗渗透性能,当晶格畸变较大时,可吸收渣中更多的阳离子,改变渗透渣的成分,使渣富硅化,黏度增大,阻碍了熔渣进一步渗透。

以白刚玉、板状刚玉、镁铝尖晶石、氧化铝微粉为原料,研究了不同尖晶石添加量对刚玉尖晶石砖性能的影响,通过对比试样的显气孔率、体积密度、常温耐压强度、高温抗折强度、抗热震性能和抗lf炉渣侵蚀性能,表明尖晶石添加量在10％～20％之间刚玉尖晶石砖的各项性能指标优良.

原料有电熔刚玉颗粒(粒度分别为1.0~0.5、0.75~0.45、0.65~0.3和0.5~0.2mm),刚玉微粉(平均粒度3.5μm)以及n(zrb2)∶n(al2o3)=3∶5的zrb2-刚玉复合粉。试样按照颗粒与细粉质量比为75∶25配料后,外加1%的有机结合剂和7%的磷酸盐,在100mpa压力下挤压成型为36mm×36mm试样,经120℃24h干燥后,于1600℃保温3h埋炭烧成。结果表明:(1)随着刚玉粒度的减小,透气砖气孔平均直径减小,显气孔率有所增大,随着刚玉粒度的减小,耐压强度增大,以0.5~0.2mm的颗粒制成的刚玉试样的耐压强度最高,其大颗粒与基质结合紧密,基质均匀,没有明显的粗大气孔;(2)以粒度为0.5~0.2mm的刚玉颗粒制成的炼铝工业用刚玉-zrb2透气砖使用效果良好,没有出现堵塞现象,使用寿命超过了设计要求。

申请号:cn201210240937.7公开号:cn102807379a申请(专利权)人:山国强本发明涉及一种含纳米白云石的刚玉尖晶石质浇注料及其制备方法。本发明以目前常用的刚玉尖晶石质浇注料为基础,通过加入纳米白云石粉体,引入尖晶石、六铝酸钙为晶种,采用高效分散剂和合适的混料工艺制备出了含纳米白云石的刚玉尖晶石质浇注料。本发明既避免了通过加镁砂原位生成尖晶石时氧化镁水化对浇注料施工性能的不利影响,又提高了目前刚玉尖晶石

申请号：cn201210240937．7公开号：cn102807379a申请（专利权）人：山国强本发明涉及一种含纳米白云石的刚玉尖晶石质浇注料及其制备方法。本发明以目前常用的刚玉尖晶石质浇注料为基础，通过加入纳米白云石粉体，引入尖晶石、六铝酸钙为晶种，采用高效分散剂和合适的混料工艺制备出了含纳米白云石的刚玉尖晶石质浇注料。本发明既避免了通过加镁砂原位生成尖晶石时氧化镁水化对浇注料施工性能的不利影响，又提高了目前刚玉尖晶石质浇注料的抗渣性能和抗热震性能。本发明所制备的含纳米白云石的刚玉尖晶石质浇注料可广泛应用于钢铁、有色、陶瓷和石化等高温工业领域，也可应用于透气砖等浇注成型后烧成的耐火材料产品。

透气砖在使用过程中,由于渣的渗透和侵蚀形成变质层,在热应力作用下变质层剥落影响使用寿命。研究了不同基质体系对刚玉质透气砖抗渣性的影响,并探讨了其抗渣机理。在基质中添加cr2o3和尖晶石能显著提高其抗渣性。添加适量尖晶石效果最好,其原因是在与渣的反应层表面形成尖晶石致密层,阻止了渣的渗透。

以电熔白刚玉、电熔镁铝尖晶石、氧化铝微粉、白云石微粉以及铝酸钙水泥为主要原料,研究了白云石微粉加入量(质量分数分别为0、1.5%和3%)对刚玉-尖晶石质浇注料物理性能的影响。结果表明:加入1.5%白云石微粉对浇注料的线变化率影响不大,并能够明显提高浇注料800～1100℃烧后的冷、热态抗折强度,对1400℃烧后的冷、热态抗折强度影响不大,但1600℃烧后冷、热态抗折强度降低。加入3.0%的白云石微粉使各试验温度烧后浇注料的线变化率增大且不利于浇注料强度的提高。与1400℃烧后相比,1600℃烧后所有试样冷、热态强度均有所降低,而且随白云石微粉加入量的增加降低幅度增大。白云石微粉的加入能够明显提高刚玉-尖晶石质浇注料的强度保持率,但试样热震前后的抗折强度均明显降低。

为了实现钢包用透气砖的无铬化,以板状刚玉(6～3、3～1、≤1mm)为骨料,板状刚玉细粉(≤0.044mm)、α-al2o3微粉(≤5μm,d50=2.01μm)、镁铝尖晶石细粉(≤0.044mm)、电熔镁砂细粉(≤0.044mm)为基质,以纯铝酸盐水泥为结合剂,将骨料和基质的质量比固定为70:30,通过研究电熔镁砂细粉加入量(其质量分数1%、2%、3%、4%、5%)对铝镁质透气砖性能的影响,研制了铝镁质透气砖,与铬刚玉质透气砖的性能进行了对比。结果表明:加入质量分数2%的电熔镁砂细粉,试样的力学性能提高,抗热震性增强;进一步增大电熔镁砂细粉的加入量,由于原位镁铝尖晶石的生成量过多,微裂纹发展成为破坏性裂纹,试样的强度急剧降低,体积密度下降,试样的加热永久线变化增大,抗热震性先增强后减小,高温抗折强度下降。通过铬刚玉质透气砖和铝镁质透气砖性能及现场试用情况的对比,认为铝镁质透气砖可代替铬刚玉质透气砖使用,实现透气砖的无铬化。

首先研究了单一和复合促凝剂对纯铝酸钙水泥凝结和硬化速率的影响,在此基础上,研究了复合促凝剂中naoh与naalo2的质量比对该水泥质量分数为4%的刚玉-尖晶石浇注料性能的影响。结果表明:li2co3和lioh对水泥的促凝作用比naalo2和naoh更显著,且促凝剂的添加量越多,水泥凝结所需时间越短;不同naoh与naalo2质量比的复合促凝剂均能使水泥的凝结和硬化速率加快,但促凝剂中na+的引入使浇注料的抗弯强度、抗压强度、热震稳定性降低,而体积密度、显气孔率、抗渣蚀性能变化不大。

通过感应炉侵蚀试验和显微结构分析,研究了高合金钢精炼条件下钢包镁碳砖的侵蚀行为。结果表明:钢包镁碳砖侵蚀较快的主要原因是较高的精炼温度,较长的精炼时间和较低的渣黏度。高合金钢渣的黏度较低,使侵蚀速度加快;精炼温度高加剧了mgo与c的脱碳反应,并且,随着温度升高,渣黏度降低,侵蚀加快;同时,精炼时间长也增加侵蚀程度。

天津钢管公司的钢包底部碳砖蚀损严重影响了钢包的使用寿命。通过分析包底用铝镁尖晶石碳砖的损毁机理,在其它原料配比不变的情况下,研究镁砂细粉、铝镁尖晶石和复合添加剂的加入量对碳砖高温性能的影响。研究结果表明,上述三者的配比为8%、10%和4%时能明显提高碳砖的使用寿命。另外,碳砖厚度由155.0mm减至77.5mm也有利于提高碳砖的寿命。

对狭缝式透气砖在大型精炼钢包中的损毁原因进行了分析,热应力和强大的冲刷磨损作用是两个主要因素。对狭缝式透气砖使用中影响其透气性能的各种因素加以分析后认为,除了透气砖本身狭缝的尺寸、钢水温度、钢水种类外,操作过程和使用中受保护的程度也是影响透气性能的重要因素。

目前使用的al2o3-cr2o3质钢包透气砖存在两大问题：一是钢水渗透后影响透气效果,二是cr2o3对环境有害。为此,日本rozai公司研制了一种mgo质透气砖。试验原料有电熔镁砂、锆英石粉、烧结氧化铝、水合氧化镁、黏土、木质素磺酸钙、木屑和球状聚苯乙烯。试验设计了锆英石粉质量分数分别为8%、10%、12%的试样以及加入木屑和球状聚苯乙烯调整透气性的试样，

简答题 1.何为直接置换，间接置换？那些气体可作为间接置换的置换气体？ 答所谓的直接置换就是采用燃气（或空气）置换和设备内的空气（或燃气）的 过程。 所谓的间接置换就是采用惰性气体置换管道和设备内的空气（或燃气）再 用气（或空气）置换管道和设备内的惰性气体的过程。 氮气、二氧化碳、烟气等不易发生氧化反应的惰性气体均可作为间接置换 的置换气体。 2.大气式燃烧的基本原理和特点？ 答燃烧前在燃气中预先混入部分空气而进行的燃烧称为大气式燃烧，即0＜a＜ 1,通常a=0.4-0.7 大气式燃烧的特点： 1.燃具热负荷的调节范围大;2.与扩散式燃烧相比有较快的燃烧速度和 温度，燃烧比较完全；3.燃烧稳定性较差；4.燃具结构复杂。民用燃具大都 采用引射式大气燃烧方式 3.简述燃烧器的技术要求 答：1.燃烧完全。co及nox排放量要符合标准。2.