大型精炼钢包用刚玉-尖晶石质透气砖的研制与使用

为满足大型精炼钢包对透气砖的要求,通过配方优化、高温烧成等技术手段,成功开发了性能和使用效果优于传统铬刚玉质透气砖的刚玉-尖晶石质透气砖。该透气砖以板状刚玉为颗粒料,以电熔白刚玉为细粉,并加入6%纯铝酸钙水泥、5%活性α-Al_2O_3微粉和8%尖晶石,另外加入适量氧化铬和减水剂,经振动成型、干燥后于1500℃保温3h以上烧成。该透气砖在大型精炼钢包上使用,取得了满意的使用效果。     

新型长寿命低温处理透气砖的研制及应用

本文研制了一种新型低温处理透气砖,该透气砖在传统的刚玉.尖晶石体系中引入了2%～4%的单斜ZrO2,明显改善了材料的高温强度和抗侵蚀性能,尤其是材料的抗热震性明显优于烧成刚玉.尖晶石透气砖.该透气砖在生产过程中省略了高温生成工艺,能耗低于烧成透气砖,节约了能源,降低了生产成本.低温处理透气砖在60 t以下中小钢包上,使用次数可以达到128次,优于烧成刚玉-尖晶石质透气砖,在90 t以上大型钢包精炼上使用效果略优于刚玉-尖晶石透气砖.     

HIsmelt工艺熔融还原炉用耐火材料的抗侵蚀性研究

为促进HIsmelt工艺的进一步发展和应用，根据HIsmelt工艺熔融还原炉(SRV)的特点，利用静态坩埚法对比研究了SRV渣在1 500℃下对铬刚玉砖、微孔刚玉-莫来石砖、刚玉-莫来石砖、刚玉-尖晶石砖的侵蚀。结果表明：1)铬刚玉砖抗SRV渣渗透侵蚀能力最强，因为FeO与铬刚玉砖中的Al₂O₃和Cr₂O₃反应生成高熔点物，抑制炉渣的渗透和侵蚀。2)微孔刚玉-莫来石砖中镁铝尖晶石与钙铝黄长石的生成在侵蚀层形成保护层，阻止SRV渣的渗透侵蚀，在3种无铬材料中，表现出最优的抗侵蚀性。3)刚玉-莫来石砖中由于大量钙长石的形成产生的缝隙造成渣的不断渗入，使得熔渣对砖的侵蚀较严重。4)刚玉-尖晶石砖中原位生成粒径小、活性高的尖晶石晶粒，能有效吸收熔渣中的铁离子形成镁铝铁复合尖晶石，阻挡SRV渣的侵蚀。     

钢包底吹用刚玉-尖晶石透气砖

对钢包底吹用经振动成型并烧成后的刚玉-尖晶石透气砖的组成改变的研究结果进行了研究,引入富铝尖晶石[m（Al2O3）：m（MgO）=85：15]的刚玉-尖晶石透气砖的抗渣性比引入接近化学计量比的镁铝尖晶石的透气砖的抗渣性提高了2．5倍。该高级刚玉-尖晶石透气砖在乌克兰4家冶金公司使用,使用结果表明,透气砖的使用寿命显著提高。     

狭缝式铬刚玉透气砖的研制及应用

把以电熔刚玉、氧化铬为主要原料制成的低水泥振动成型座砖,经机压成型的铬刚玉套砖、铬刚玉造气板,和以电熔刚玉为主要原料制成的弥散型刚玉透气塞、钢套等组合在一起,制成狭缝式铬刚玉透气砖。经使用该砖达到进口透气砖的水平。     

供气元件在炼钢工艺中的应用

对炼钢生产的整个过程中使用的供气元件进行了全面介绍。由于使用条件不同 ,各工艺使用的供气元件的种类、结构、材质等也呈现不同的特点 :目前转炉底吹用透气砖多为镁炭质高压成型分段组合式透气砖 ,以满足高寿命要求 ;电炉底吹系统存在直接搅拌与间接搅拌两种形式 ;供气元件在钢包中的应用最广泛 ,为铬刚玉质和刚玉 -尖晶石质及非氧化物结合刚玉质狭缝型或芯板组装式透气砖。此外 ,供气元件在中间包、鱼雷罐车及连铸水口上的应用也日趋广泛 ,并将随着钢铁工业技术的进步得到更广泛的应用     

天然气反吹条件下刚玉-尖晶石质钢包透气砖损毁分析

为了探讨天然气反吹条件下刚玉-尖晶石质钢包透气砖不能正常吹通的原因,采用XRD、SEM及EDAX对用后透气砖的物相组成和显微结构进行分析,并结合热力学计算分析天然气的碳化反应以及天然气和透气砖组分之间的反应。结果表明:采用天然气反吹时CH4分解反应造成的碳沉积和扩散,CH4和尖晶石反应引起尖晶石中MgO还原-氧化循环造成的强度降低,以及由此引起的透气砖不同部位膨胀系数的不匹配导致透气砖在精炼时头部断裂,而头部断裂导致的狭缝错位是刚玉-尖晶石质透气砖不能正常吹通的直接原因。     

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     

电熔镁砂加入量对钢包用铝镁质透气砖性能的影响

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.     

用后钢包透气砖显微结构分析

对60 t LF VD精炼钢包用刚玉-尖晶石透气砖和45 t LF精炼钢包用铬刚玉-尖晶石透气砖用后残砖进行了显微结构分析。结果表明:LF精炼工艺用透气砖狭缝及裂纹有明显的渣侵蚀和渗透,LF VD精炼工艺用透气砖狭缝和裂纹有钢液渗透。在周期性操作过程中,狭缝口部的扩大和热震造成的裂纹会使钢液或渣液的渗透侵蚀作用加剧并导致剥落现象的发生。透气砖狭缝堵塞直接影响吹通率和使用寿命,所以,要优化狭缝尺寸,提高材料的抗热震性。     

环形狭缝式透气砖的研制与应用

以板状刚玉为主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了尖晶石细粉、活性Al2O3微粉、Cr2O3微粉对透气砖性能的影响,并研究了不同材质,狭缝形式、狭缝长度和狭缝厚度对钢水渗入狭缝的影响。结果表明:适量的活性Al2O3微粉可提高透气砖浇注料的流动性和体积密度;尖晶石可显著改善试样的抗热震性能,但加入量过大会影响材料的高温体积稳定性,并恶化抗渣性能;Cr2O3微粉对材料的流动性和抗热震性能影响不显著,但可提高其抗渣性能。透气砖材质、狭缝形式和狭缝长度对狭缝渗钢的影响不明显,但狭缝厚度会显著影响钢水在狭缝中的渗透行为。与条形缝相比,环形缝可改善透气砖的透气性能,提高透气砖的使用寿命,吹通率达到了100%。     

铬刚玉砖的性能与应用

以氧化铝 -氧化铬为主要原料生产的高性能铬刚玉砖 ,具有耐火度高、强度大、热震稳定性好、抗侵蚀能力强的特点 ,使用中耐冲刷 ,耐磨损 ,抗侵蚀 ,抗结构剥落 ,已在冶金、玻璃、炭黑、石油化工行业取得了良好的使用效果     

Ongoing Technology and Developing Trend of Ar-blowing Purging Plug

An introduction of the ongoing technology of ar-gon-blowing purging plugs in China was presented in this work.Gel powders were used as starting materials to enhance the high temperature mechanical properties of the purging plugs.Composite purging plug adopting ex-trusion formed gas-purging bar and slit had its surface structural design improved,which enhanced the resist-ances to thermal shock and molten steel penetration,prolonging the service life.In addition,the safety Was greatly improved by upgrading the framework and pro-duction process,enhancing the resistance to breakout.It is indicated that the developing trend is to produce pur-ging plugs of longer service life and better gas purging rate with different starting materials and structure de-signs to meet the requirements of various metallurgical processes.     

Effects of Tabular Corundum Types on Properties of Corundum-spinel Castables

The corundum-spinel castables were prepared by six kinds of tabular corundum as aggregates,respectively,and their linear change rate on heating,apparent porosity,bulk density,cold modulus of rupture,cold crushing strength,hot modulus of rupture and thermal shock resistance were compared and studied. The results show that: 1) the six tabular corundum materials have similar main chemical composition but their physical properties vary for the different technical procedures which result in different properties of castables; 2) the optimal properties of corundum-spinel castables correspond to different tabular corundum types,so the corundum type shall be selected according to the application of the castables.     

Effect of Andalusite Addition on Properties of Chrome-corundum Bricks

In order to improve the thermal shock resistance of chrome-corundum bricks, different amounts of andalusite were added to the formulation of chrome-corundum bricks to replace the equivalent white fused corundum with the same particle size. After mixing, shaping, drying and firing, the density, the cold strength, the cold wear resistance, the hot modulus of rupture and the thermal shock resistance were tested. XRD, SEM and elemental surface scanning were used to characterize the specimens. The results show that:(1) the volume expansion of andalusite mullitization reduces the apparent porosity of chrome-corundum bricks;(2) the density and the hardness of mullite are lower than those of corundum so the decrease of the corundum content in brick leads to the decrease of the bulk density, the strength and the cold wear resistance;(3) the cross-distributed columnar mullite in the matrix can effectively improve the hot modulus of rupture and the thermal shock resistance of the specimens;(4) considering comprehensively, the andalusite addition shall not exceed 18%.     

LF精炼钢包渣线用含铬铝镁浇注料的研制

以特级矾土、电熔镁砂、铬刚玉为主要原料制备了LF精炼钢包渣线用含铬尖晶石质浇注料,并在抗渣蚀性及抗热震性方面同现场使用的普通铝镁浇注料进行了对比。结果表明:与现场使用的铝镁浇注料相比,新研制的含铬尖晶石浇注料具有更好的抗热震性及抗渣蚀性,在济钢55t钢包上使用寿命达到79炉次。     

不同碳含量对镁碳砖性能的影响

研究了碳含量的变化对镁碳砖抗渣侵蚀性、抗氧化性能、高温抗折强度和热震稳定性的影响。研究结果表明：随碳含量增加,镁碳砖的体积密度、耐压强度降低;碳含量在6%~8%时,镁碳砖的高温抗折强度、热震稳定性、抗渣侵蚀性及抗氧化性能好;碳含量低,镁碳砖的抗渣侵蚀性降低;碳含量为14%时,镁碳砖的抗氧化性能最差。