天津鋼管鋼包包底鋁鎂尖晶石碳磚的改進(jìn)

不同組成的鋁鎂尖晶石對(duì)剛玉-尖晶石透氣磚抗渣性的影響

用鋁鉻渣和轉(zhuǎn)爐用后鎂碳磚細(xì)粉為主要原料,通過固相燒結(jié)反應(yīng)合成mgal_2o_4材料。用x射線衍射、掃描電鏡及xpertplus軟件對(duì)材料中主晶相進(jìn)行表征。結(jié)果表明:當(dāng)燒成溫度為1400℃,鎂碳磚與鋁鉻渣摩爾比為5:1時(shí),生成的鎂鋁尖晶石晶粒發(fā)育完整清晰,排列致密,外貌呈典型的八面體形貌。鎂鋁尖晶石質(zhì)量百分?jǐn)?shù)達(dá)到92%。

利用含碳廢磚生產(chǎn)鋼包用鎂碳磚和鋁鎂碳磚

以鐵合金廠鋁鉻渣和鋼廠廢棄鎂碳磚為主要原料,通過固相燒結(jié)反應(yīng)合成mgal2o4材料,研究分析鋁鉻渣與廢棄鎂碳磚細(xì)粉比例關(guān)系對(duì)合成mgal2o4材料組成和結(jié)構(gòu)的影響。用xrd、sem及rietveldquantification軟件對(duì)材料中結(jié)晶相組成和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明:鋁鉻渣和廢棄鎂碳磚細(xì)粉經(jīng)1500℃保溫2h煅燒,可以合成出鎂鋁尖晶石材料。當(dāng)鎂碳磚含量為40%,鋁鉻渣為60%時(shí),合成材料微觀結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)典型的鎂鋁尖晶石八面體形貌特征,結(jié)晶相發(fā)育完整,結(jié)構(gòu)致密,鎂鋁尖晶石含量達(dá)到94%。

對(duì)鋼包底吹用經(jīng)振動(dòng)成型并燒成后的剛玉-尖晶石透氣磚的組成改變的研究結(jié)果進(jìn)行了研究,引入富鋁尖晶石[m(al2o3):m(mgo)=85:15]的剛玉-尖晶石透氣磚的抗渣性比引入接近化學(xué)計(jì)量比的鎂鋁尖晶石的透氣磚的抗渣性提高了2.5倍。該高級(jí)剛玉-尖晶石透氣磚在烏克蘭4家冶金公司使用,使用結(jié)果表明,透氣磚的使用壽命顯著提高。

鎂碳磚開發(fā)及其在鋼包渣線的應(yīng)用 河北瀛都復(fù)合材料有限公司 王丕軒孫志紅 摘要：概述了鎂碳磚的發(fā)展概況、生產(chǎn)過程及在鋼包渣線的應(yīng)用，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展 望。 關(guān)鍵詞：鎂碳磚；渣線；低碳化；精煉 11鎂碳磚發(fā)展概況 mgo–c磚是20世紀(jì)70年代興起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡邊 明首先開發(fā)，它是以鎂砂（高溫?zé)Y(jié)鎂砂或電熔鎂砂）和碳素材料為原料，用各種碳質(zhì)結(jié)合 劑制成的耐火材料。由于mgo–c磚具有耐火度高、抗熱震性優(yōu)良和抗侵蝕能力強(qiáng)等優(yōu)良特 性而被廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)，如轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼[1]。 在日本研發(fā)出樹脂結(jié)合mgo–c磚后，西歐開發(fā)了瀝青結(jié)合的mgo–c磚，其殘?zhí)剂考s 為10%，由于價(jià)格低于樹脂結(jié)合mgo–c磚，故被成功地用于水冷電爐中的高溫?zé)狳c(diǎn)部位， 同時(shí)也用于轉(zhuǎn)爐。 我國在1980前后年開始研究含碳耐火材料[2]

為了滿足低碳鋼和超低碳鋼的冶煉需要,以剛玉、電熔鎂砂、活性復(fù)合尖晶石微粉等為主要原料,sio2微粉和鹵水為結(jié)合劑,研制了鋼包用機(jī)壓無碳剛玉-尖晶石不燒磚。性能檢測(cè)結(jié)果表明,研制的無碳鋼包不燒磚比現(xiàn)用鎂鋁碳不燒鋼包磚具有更好的物理性能和抗熱震性,而且當(dāng)無碳鋼包磚中鎂砂與活性復(fù)合尖晶石微粉的加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為4%和20%時(shí),研制磚的性能最佳;生產(chǎn)應(yīng)用結(jié)果表明,無碳鋼包磚在攀鋼120t鋼包上使用壽命達(dá)140爐,比現(xiàn)用鎂鋁碳鋼包不燒磚的提高30爐以上,并能減少對(duì)鋼水的增碳作用,降低鋼包外殼溫度。

系統(tǒng)論述了鐵鋁尖晶石(feo.al2o3)的合成、鐵的存在價(jià)態(tài)對(duì)鎂鐵鋁尖晶石磚性能的影響,并闡述了采用預(yù)合成鐵鋁尖晶石制備的鎂鐵鋁尖晶石磚在水泥窯上的出色使用性能,指出其完全可以替代現(xiàn)有鎂鉻磚,是水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶用耐火材料的發(fā)展方向;同時(shí)還指出了鎂鐵鋁尖晶石磚未來的研究方向是降低磚的熱導(dǎo)率以及控制鐵鋁尖晶石合成氣氛的簡單化。

1燒成帶耐火材料的無鉻化對(duì)占世界水泥總量50%的中國水泥工業(yè)來說,降低污染排放強(qiáng)度尤為重要,尤其是水泥中的劇毒六價(jià)鉻。水泥中的六價(jià)鉻主要來源于回轉(zhuǎn)窯燒成帶的鎂鉻質(zhì)耐火材料。

鋼包包襯用鋁鎂質(zhì)澆注預(yù)制塊的開發(fā)與使用

對(duì)砌筑在150t精煉鋼包的澆注成型和機(jī)壓成型兩種免燒剛玉-尖晶石襯磚的用后殘磚進(jìn)行了顯微結(jié)構(gòu)分析,探討了其蝕損機(jī)制。結(jié)果表明:澆注成型襯磚的反應(yīng)滲透層較厚,且cao含量隨著滲透深度的增大而逐漸減小,隨著渣滲透、侵蝕的持續(xù)進(jìn)行,熱面處逐漸形成的致密層在經(jīng)受熱震后可能會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落;機(jī)壓成型的襯磚反應(yīng)滲透層較薄,抗渣滲透性能和抗侵蝕性能較好,反應(yīng)滲透層與原磚層間出現(xiàn)裂紋可能導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)剝落是其主要的損毀機(jī)制。

3.4.4鎂鐵鋁尖晶石材料的理化指標(biāo) 以電熔鎂砂、高純燒結(jié)鎂砂、氧化鋁微粉以及合成出的hercynite 尖晶石按照顆粒級(jí)配混合，在全自動(dòng)液壓機(jī)上成型，經(jīng)1650℃以上 的高溫?zé)珊?，進(jìn)行理化指標(biāo)檢測(cè)，如表3。 表3mgo-hercynite材料的理化指標(biāo) 項(xiàng)目單位魯中鎂鐵鋁 磚 國外鎂鐵鋁 磚 國外鎂鉻磚 mgo%≥85≥85≥75 al2o3%4.5-7.03.5-5.02.0-4.0 fe2o3%3.5-6.03.5-7.57.0-10.0 cr2o3%————8.0-10.0 體積密度g/cm3≥2.9≥2.9≥3.0 常溫耐壓強(qiáng)度mpa≥50≥60≥50 荷重軟化溫 度，0.2mpa ℃≥1650≥1650≥1650 導(dǎo)熱系數(shù)，λ w/m.k （熱線法）※ 350℃3.4634.5

介紹了用低碳鎂碳磚鋼包vod、vd工藝冶煉低碳不銹鋼的試驗(yàn)情況,分析討論了低碳鎂碳磚對(duì)冶煉過程的影響。鋼包精煉爐低碳鎂碳磚vd工藝可冶煉c≤0.06%、vod工藝可冶煉c≤0.04%的不銹鋼。

以鎂、鋁和硅的化合物一起結(jié)晶的方法合成mgo—al2o3-sio2系超細(xì)粉料,并利用該粉料制成了二相型尖晶石-堇青石復(fù)合材料。研究了化學(xué)不穩(wěn)定相在苛性鉀和氫氟酸溶液中選擇性脫堿的過程。測(cè)定了二相型材料加工的最佳條件,以利于以鋁鎂尖晶石為原料制造開口氣孔率大于50％的陶瓷。

采用鎂鋁鉻復(fù)合尖晶石及電熔鎂砂為主要原料,加入特殊添加劑生產(chǎn)而成的特種鎂鋁鉻復(fù)合尖晶石磚,具有抗侵蝕、耐磨損、抗剝落、與鋅浸出渣親和能力強(qiáng)等特性。經(jīng)云南蒙自礦冶銦鋅廠φ4.15×58m大型鋅揮發(fā)窯反應(yīng)帶應(yīng)用,壽命達(dá)到319d,取得了目前國內(nèi)大型鋅揮發(fā)窯的最長應(yīng)用周期。

鎂碳磚開發(fā)及其在鋼包渣線的應(yīng)用 河北瀛都復(fù)合材料有限公司 王丕軒孫志紅 摘要：概述了鎂碳磚的發(fā)展概況、生產(chǎn)過程及在鋼包渣線的應(yīng)用，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展 望。 關(guān)鍵詞：鎂碳磚；渣線；低碳化；精煉 11鎂碳磚發(fā)展概況 mgo–c磚是20世紀(jì)70年代興起的新型耐火材料，最早由日本九洲耐火材料公司渡邊 明首先開發(fā)，它是以鎂砂（高溫?zé)Y(jié)鎂砂或電熔鎂砂）和碳素材料為原料，用各種碳質(zhì)結(jié)合 劑制成的耐火材料。由于mgo–c磚具有耐火度高、抗熱震性優(yōu)良和抗侵蝕能力強(qiáng)等優(yōu)良特 性而被廣泛應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)，如轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼[1]。 在日本研發(fā)出樹脂結(jié)合mgo–c磚后，西歐開發(fā)了瀝青結(jié)合的mgo–c磚，其殘?zhí)剂考s 為10%，由于價(jià)格低于樹脂結(jié)合mgo–c磚，故被成功地用于水冷電爐中的高溫?zé)狳c(diǎn)部位， 同時(shí)也用于轉(zhuǎn)爐。 我國在1980前后年開始研究含碳耐火材料[2]

通過感應(yīng)爐侵蝕試驗(yàn)和顯微結(jié)構(gòu)分析,研究了高合金鋼精煉條件下鋼包鎂碳磚的侵蝕行為。結(jié)果表明:鋼包鎂碳磚侵蝕較快的主要原因是較高的精煉溫度,較長的精煉時(shí)間和較低的渣黏度。高合金鋼渣的黏度較低,使侵蝕速度加快;精煉溫度高加劇了mgo與c的脫碳反應(yīng),并且,隨著溫度升高,渣黏度降低,侵蝕加快;同時(shí),精煉時(shí)間長也增加侵蝕程度。

針對(duì)鎂質(zhì)澆注料在使用過程中抗渣滲透能力差,易剝落等問題,本實(shí)驗(yàn)加入鋁鎂尖晶石對(duì)鎂質(zhì)澆注料進(jìn)行改性研究。實(shí)驗(yàn)分為兩部分:先將鎂砂細(xì)粉、鎂質(zhì)添加劑和鋁鎂尖晶石細(xì)粉等機(jī)壓成型,進(jìn)行高溫?zé)崽幚?研究其物相組成和顯微結(jié)構(gòu);然后以電熔鎂砂為骨料,電熔鎂砂細(xì)粉、氧化鋁微粉、鋁鎂尖晶石細(xì)粉和鎂質(zhì)添加劑為基質(zhì),按骨料:細(xì)粉=75∶25進(jìn)行配制,研究鋁鎂尖晶石加入量對(duì)鎂質(zhì)澆注料性能的影響。結(jié)果表明:在鎂質(zhì)材料中引入尖晶石,能促進(jìn)結(jié)構(gòu)致密化;加入9%的鋁鎂尖晶石的澆注料試樣顯氣孔率低,線變化率小,體積密度大,強(qiáng)度大,抗渣性能最好,由于鎂鋁尖晶石生成時(shí)體積膨脹,使得材料結(jié)構(gòu)致密化;同時(shí)能有效吸收渣中cao及feox等成分,減少渣的滲透作用,從而提高了澆注料的抗渣性能。

本課題研究了不同種類晶石及其加入量對(duì)鋁－尖晶石碳磚抗渣性能的影響，分析了鋁－尖晶石磚的抗渣機(jī)理。

對(duì)鋼包底吹用經(jīng)振動(dòng)成型并燒成后的剛玉-尖晶石透氣磚的組成改變的研究結(jié)果進(jìn)行了研究，引入富鋁尖晶石[m（al2o3）：m（mgo）=85：15]的剛玉-尖晶石透氣磚的抗渣性比引入接近化學(xué)計(jì)量比的鎂鋁尖晶石的透氣磚的抗渣性提高了2．5倍。該高級(jí)剛玉-尖晶石透氣磚在烏克蘭4家冶金公司使用，使用結(jié)果表明，透氣磚的使用壽命顯著提高。

研究了成型受壓方向?qū)Ψ芥V石尖晶石碳磚熱膨脹率、抗渣等性能的影響,實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:平行受壓方向上的熱膨脹率大于垂直受壓方向上的熱膨脹率,平行受壓方向上的抗渣性優(yōu)于垂直受壓方向上的抗渣性,并從顯微鏡觀察到了含石墨耐火磚石墨的趨向分布情況

鎂鋁尖晶石磚是針對(duì)大型水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶與過渡帶使用周期不同步、壽命低等問題,通過對(duì)原料、配料和燒成制度等的優(yōu)化而研發(fā)的。該產(chǎn)品具有氣孔率低、強(qiáng)度高、熱真穩(wěn)定性好、抗侵蝕性優(yōu)良等特性。該產(chǎn)品使得過渡帶與燒成帶材料同步消耗,提高了回轉(zhuǎn)窯窯襯的使用壽命。