酚醛树脂加入量对钢包渣线再生镁碳砖性能的影响

利用钢包渣线用后镁碳砖再生料制备了钢包渣线再生镁碳砖,在再生料加入质量分数为80%的基础上,研究了酚醛树脂5323加入量(质量分数分别为3.25%、3.5%、3.75%、4.0%、4.25%)对再生镁碳砖致密度、强度和抗氧化性的影响。结果表明:1)随着酚醛树脂加入量的增加,200℃热处理后再生镁碳砖的致密度、常温耐压强度、常温抗折强度及高温抗折强度均增大,抗氧化性增强;2)随着酚醛树脂加入量的增加,900℃埋炭处理后试样的致密度增大,但当酚醛树脂加入量(w)达到4%后其致密度变化不大;3)再生镁碳砖中酚醛树脂加入量(w)以3.5%～4%为宜。     

钢包渣线用后镁碳砖的回收再利用研究

对钢包渣线用后镁碳砖进行回收处理,用其制备了再生渣线镁碳砖,研究了回收料加入量(质量分数分别为60%、70%、80%)和混料量(分别为5、8 kg)对再生镁碳砖致密度、强度和抗氧化性的影响。结果表明:1)随着回收料加入量的增加及混料量的增大,再生镁碳砖的显气孔率增大,体积密度、常温耐压强度、高温抗折强度和抗氧化性减小;2)回收料加入量(质量分数)为60%时,再生镁碳砖的性能符合行业标准的要求;3)回收料中存在假颗粒,残碳量高,杂质多,是造成再生镁碳砖致密度、强度和抗氧化性差的原因;4)为了提高再生镁碳砖的质量,必须控制回收料的加入量,选择混练效果好的混碾设备,并注意回收料中残碳对再生镁碳砖性能的影响。     

不同粒度锌铝尖晶石加入量对方镁石-锌铝尖晶石性能的影响

以高纯镁砂(5～0.074、≤0.074 mm)为主要原料，分别以烧结法合成的锌铝尖晶石颗粒(5～0.074 mm)和细粉(≤0.074 mm)取代相应粒度的高纯镁砂，制备了方镁石-锌铝尖晶石试样，分别研究了锌铝尖晶石颗粒(加入质量分数分别为10%、15%和20%)和细粉(加入质量分数分别为5%、10%和15%)的引入量对试样性能的影响，并与市售的铁铝尖晶石砖的性能作对比。结果表明：1)随锌铝尖晶石颗粒引入量的增加，试样的显气孔率增大，体积密度和常温耐压强度降低，抗热震性能稍有提高；2)随锌铝尖晶石细粉引入量的增加，试样的常温物理性能和抗热震性能均有提高；3)当锌铝尖晶石以10%(w)颗粒料或5%～10%(w)细粉料引入时，其抗侵蚀性能均优于目前水泥窑使用铁铝尖晶石砖的。综合来看，锌铝尖晶石以5%(w)细粉形式引入的试样性能最好。     

Si-SiC复合粉添加量对低碳镁碳耐火材料性能的影响

为了综合利用在太阳能硅晶板生产过程中产生的大量工业废弃料Si-SiC复合粉,将其作为添加剂引入到镁碳砖中,研究了Si-SiC复合粉加入量(加入质量分数分别为0、1%、2%和3%)对低碳镁碳耐火材料性能的影响。结果表明,废弃Si-SiC复合粉可以提高低碳镁碳砖的抗氧化性与热处理后试样的常温力学性能。随Si-SiC复合粉添加量的提高,镁碳砖的抗氧化性提高。当添加量为2%(w)时,固化后试样及经1 600℃埋碳热处理后试样的力学性能最佳。综合考虑低碳镁碳砖的各项性能,Si-SiC复合粉的合适加入量为2%(w)。采用废弃Si-SiC复合粉作为低碳镁碳耐火材料的抗氧化剂可有效降低生产成本。     

添加CaAl4O7-MgAl2O4对低碳镁碳砖抗热震性的影响

在以93％(w)镁砂、3％(w)铝粉、4％(w)石墨、外加4％(w)酚醛树脂为基础配方的低碳镁碳砖组成中,采用CaAl4O7-MgAl2O4复合材料为添加剂等量取代镁砂,研究其加入量(其质量分数分别为2％、4％、6％、8％)对低碳镁碳砖抗热震性的影响.结果表明:随着添加剂加入量的增大,低碳镁碳砖的热膨胀系数、弹性模量(E)及高温抗折强度(Re)基本上均呈下降趋势,而抗热震性Re/E指数增大.因此,添加CaAl4O7-MgAl2O4有利于提高低碳镁碳砖抗热震性;但添加过量时,对抗热震性不利,以添加6％(w)为宜.     

基于废旧镁碳砖的转炉热态修补料的研制与应用

为了回收再利用废旧镁碳砖,进一步提高耐火资源的利用率和附加值,以废旧镁碳砖颗粒、MS95烧结镁砂细粉、改性沥青为主要原料制备转炉热态修补料,分别研究了改性沥青(加入质量分数7%~21%)、Al粉(1%、2%和3%)和Al+B_4C复合粉(Al粉加入质量分数分别为1%、2%和3%,B_4C粉加入质量分数为0.5%)加入量对转炉热态修补料性能的影响,并选择最佳配方,进行了工业试验。结果表明:1)单独引入改性沥青19%(w)作为结合剂时,转炉热态修补料的铺展性能和强度均较好;2)同时添加3%(w)的Al粉和0.5%(w)的B_4C粉,与单一使用Al粉作为添加剂相比,可以显著提高试样的耐压强度和抗氧化性;3)以废旧镁碳砖为主要原料生产的转炉热态修补料具有铺展性好,补炉附着性强,烧结速度快,使用寿命长的优点,能满足转炉补炉要求,且优于现场使用的修补料。     

添加物对低碳镁碳砖抗水化性能的影响

为了避免金属Al粉在高温下与C、N2的反应产物AlN和Al4C3的水化导致砖的开裂,研究了外加单质Si粉1%(w)和含铁物质分别为0.5%、1%、1.5%、2%(w)时对低碳镁碳砖抗水化性能的影响,并采用XRD及扫描电镜进行了研究。结果表明:分别添加Si粉和含铁物质时,均能促使试样致密化,有效地提高试样的抗水化性能,其中以外加1%(w)含铁物质的试样水化质量增加率最低,抗水化性能最好;当Si粉和含铁物质复合添加时,可更显著地降低试样的水化质量增加率,试样抗水化性能更优异。     

复合添加氮化钛和铝粉对镁碳砖高温性能的影响

首先研究了氮化钛(TiN)加入量(分别外加质量分数1%、2%和3%)对镁碳砖高温性能的影响,然后在确定其加入量的基础上研究了复合加入TiN和Al对镁碳砖高温抗折强度、抗氧化性和抗渣侵蚀性等高温性能的影响,并分析了渣蚀后试样的化学组成及物相变化。结果表明:镁碳砖中外加TiN的质量分数以不超过2%为宜;TiN和Al复合加入到镁碳砖中,可使镁碳砖的高温抗折强度、防氧化效果和抗渣侵蚀性等高温性能均有很大提高,且以复合外加2%质量分数TiN和1%质量分数Al的镁碳砖试样综合高温性能最佳。     

利用含碳废砖生产钢包用镁碳砖和铝镁碳砖

通过对济钢第三炼钢厂的钢包镁碳残砖、转炉镁碳残砖和铝镁碳残砖的特殊处理,生产出性能优良的再生料。以这些再生料为主要原料制成的再生镁碳砖和铝镁碳砖,与不加再生料的同规格产品具有同等或相近的理化性能指标,在160t钢包工作衬上使用,效果较好,残砖厚度与使用原砖的类似。     

锆英石加入量对低碳镁碳砖抗剥落性能的影响

为了提高VOD钢包用低碳镁碳砖的抗剥落性能，以粒度为5～3、3～1、<1和<0.088 mm的电熔镁砂，粒度<0.15 mm的天然鳞片石墨，粒度<0.045 mm的金属铝粉和粒度<0.05 mm的锆英石粉为主要原料，热固性酚醛树脂为结合剂，制备了低碳镁碳砖，研究了锆英石加入量(加入质量分数分别为0、1%、2%、5%)对低碳镁碳砖抗剥落性能的影响。结果表明：1)添加1%(w)锆英石试样的高温抗折强度、抗热震性、抗氧化性及抗渣性均达到最大，说明锆英石的加入有助于提高低碳镁碳砖的抗剥落性能。2)添加锆英石的试样经1 400℃埋碳加热0.5 h后，基质中有针状、连续片状空间结构的阿隆(AlON)以及片状氧化铝-氧化锆复合物生成，且通过钉扎增韧以及颗粒增韧提高了高温力学性能和抗热震性。3)加入过量的锆英石会导致氧化锆生成量明显增加，其高温下的体积变化使基质中微裂纹聚集，造成试样的抗剥落性能大幅下降。     

再生镁碳砖和铝镁碳砖在精炼钢包上的应用

介绍了采用64%～88%质量分数的用后钢包再生料制造的再生镁碳砖和再生铝镁碳砖的性能以及在精炼钢包上的应用情况。使用结果表明,根据使用条件和再生料的特点,把镁碳砖的制造技术和使用条件结合起来设计制造的再生镁碳砖,其使用效果显著好于原镁碳砖:在300 t精炼钢包渣线上的使用寿命提高15%,在50 t LF-VD炉渣线上的使用寿命提高50%以上。     

刚玉砖和铬刚玉砖的应用

刚玉砖及铬刚玉砖是石化行业造气炉和反应炉的关键耐火衬里材料。本文介绍了国产刚玉砖及铬刚玉砖的力学性能及其在石化行业气化炉和反应炉上的应用情况。结果表明 ,刚玉砖及铬刚玉砖主要理化性能和使用效果达到或超过同类引进产品 ,完全可以替代进口材料 ,满足了石化行业的生产需要     

利用磷石膏生产广场砖与轻质隔热砖

介绍利用磷石膏生产广场砖和轻质隔热砖的原理、流程、规模和市场预期。两种产品经国家相关检验机构检验,其放射性及使用性能均达到国标要求。预计333.3万m2/a的广场砖生产线和291.0万m2/a的轻质砖生产线可消耗磷石膏10.6万t/a,是磷石膏资源化利用的一条途径。     

镁铝炭砖和铝镁炭砖在连铸包衬上的应用

用镁铝炭砖和铝镁炭砖综合砌筑连铸包衬，使用寿命由５３次（高铝砖衬）提高到１０１次，耐火材料单耗由４．３８ｋｇ／ｔ钢降低到２．３ｋｇ／ｔ钢。     

镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性对比

为取代RH炉用镁铬材料,以电熔镁砂为主原料,分别加入单斜锆、脱硅锆、单斜锆与脱硅锆的混合粉、锆英石制备了ZrO2质量分数分别为15%和20%的镁锆砖,并利用静态坩埚法对比研究了镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性。结果表明:对于Al2O3含量高且碱度(CaO/SiO2比)大的RH炉渣,镁锆砖抗侵蚀性能优于镁铬砖的;镁锆砖的侵蚀机理是砖中的ZrO2与渣中的CaO迅速反应,形成高熔点物相CaZrO3,能堵塞砖中的孔隙而形成致密保护层,从而阻止钢渣对镁锆砖的进一步侵蚀;而镁铬砖的侵蚀机理是渣中的Al2O3、Fe2O3等R3 和镁铬尖晶石中Cr3 交换,渣与砖反应生成的镁铝尖晶石和镁铁尖晶石使得材料变性,同时由于体积效应使镁铬材料鼓胀开裂,从而导致镁铬砖的严重侵蚀。     

硅线石砖的研制与生产

以硅线石、红柱石和烧结莫来石为主要原料，加入部分超微粉和结合剂，采用高压或震动加压成型，以合理的烧成温度，可以生产出低气孔率、高强度、抗热震稳定性良好的高炉硅线石砖。     

以用后硅砖、黏土砖和滑板砖为原料合成莫来石

以用后Al2O3-C滑板砖、用后硅砖和用后黏土砖为原料合成莫来石,研究了原料种类(用后滑板砖+用后硅砖、用后滑板砖+用后黏土砖),Al2O3、SiO2摩尔比(3.5:2、3:2和2.5:2)和合成温度(1 550、1 600℃)对合成莫来石材料的相组成、显微结构和抗折强度的影响.结果表明:1)以用后滑板砖+用后硅砖或用后滑板砖+用后黏土砖为原料,在1 550或1 600℃保温4 h均可以合成出莫来石材料.2)最适宜的合成工艺参数为:以用后滑板砖和用后黏土砖为原料,按Al2O3、SiO2摩尔比为3.5:2配料,在1 600℃保温4 h煅烧.3)以最适宜的工艺参数合成的试样中,主晶相莫来石的相对含量达96.3%,次晶相为少量的刚玉,无石英相存在;莫来石晶体的长径比大,彼此均匀交联,结构较为致密;试样的抗折强度达65 MPa.     

AZS烧结砖的研制

以电熔ＡＺＳ废砖为主要原料．配以ＡＺＳ复合结合剂和锆英砂．研制的ＡＺＳ烧结砖具有较高的荷重软化温度和耐压强度，显气孔率低．抗玻璃液侵蚀能力强．是较好的电熔ＡＺＳ砖的替代材料。通过对ＡＺＳ烧结砖的性能测试．分析了试样的物相和结构对其性能的影响，同时讨论了ＡＺＳ复合结合剂和锆英砂加入量与试样性能的关系，得出了试样的最佳配方。     

镁碳砖的显微结构

用光学偏光显微镜观察了热处理前、后MgO -C砖试样的显微结构。结果表明 :树脂、沥青及石墨均能很好地分散在镁砂颗粒之间。经 6 0 0℃热处理后由树脂所形成的炭化产物呈各向同性的多孔网状结构 ,而由沥青所形成的炭化产物则呈现出各向异性极弱的细粒镶嵌状组织     

用后镁碳砖的再生研究

以用后的废镁碳砖为原料,经过拣选、除渣、破碎、除铁、均化和水化等处理后,制成再生镁碳砖。以97%的用后镁碳砖料再生的镁碳砖的各项性能接近或达到新镁碳砖的水平;以80%的用后镁碳砖料再生的镁碳砖用在300t钢包渣线上,在有20炉次LF处理的情况下,其使用寿命达到82炉次,渣线侵蚀速度为每炉1.28mm。使用结果证明,这种再生镁碳砖达到了同期使用的由电熔镁砂和石墨为原料而生产的新镁碳砖的水平。