长寿命钢包透气砖座砖的开发与应用

研究了两种刚玉微粉及水泥加入量对座砖浇注料性能的影响 ,结果发现 :使用D50 =2 μm、呈多峰分布的微粉的浇注料 ,其性能明显优于使用D50 =3μm、呈单峰分布的微粉的。微粉的最佳加入量为 6.5 % ;铝酸盐水泥的最佳加入量为 2 .8%。试制的刚玉质座砖具有优越的高温性能 ,完全满足现场使用。在武钢二炼钢寿命达到 60次 ;在太钢现场使用寿命达到 67次。     

钢包透气砖服役过程中应力分布研究

利用Ansys有限元分析软件对钢包透气砖服役过程中的应力分布进行了研究。结果表明:透气砖在服役过程中,吹氩阶段所受热应力最大,在吹氩结束的瞬间达到最大值,此时透气砖工作面主要受径向和周向的压应力,透气砖内部主要受径向、周向和轴向的拉应力;透气砖损毁主要出现在两个部位,一是工作面狭缝周围由于压应力大易产生裂纹或者剥落,二是在距透气砖工作面74 mm的位置由于拉应力大易发生横断损毁。     

钢包用长寿命狭缝式透气寒的开发

对耐火材料中加入高铝原料作为狭缝式透气塞材料进行研究,结果表明：（1）加入高铝骨料能够在其周围形成大约0．05mm宽的缝隙,这一颖隙能释放材料内部的热应力,印化裂纹尖端,使裂纹尖端分叉,从而减慢裂纹扩展的速度,提高材料的抗热震性,（2）高名骨料的收缩以及基质的烧结导致高铝骨料周期缝隙的形成,(3)高铝骨料的最佳含量大约为30％（质量）。低于30％（质量）,效果不明显,高于30％（质量）,烧成收缩太大,（4）微裂纹稳定参数Rst与评价抗热震性的急冷方法得到的结果一致,（５）含３０％（质量）高铝骨料的透气材料在钢厂使用, 寿命延长。     

钢包用刚玉-尖晶石透气砖的研制与应用

研究了基质中MgO含量对以电熔刚玉、尖晶石为主要原料制成的刚玉 -尖晶石透气砖 (砖芯 )性能的影响 ,并比较了刚玉 -尖晶石砖与传统铬刚玉砖的性能。结果表明 :刚玉 -尖晶石砖热震稳定性优于铬刚玉砖 ,但其体积稳定性不如铬刚玉砖 ,生产中不易控制 ;工业试验表明 ,刚玉 -尖晶石透气砖 (砖芯和座砖 )优于传统铬刚玉透气砖。     

新型钢包透气砖座砖的研制

研究了结合剂和添加剂的加入量、结合剂的密度、原料颗粒配比和烧成温度等对钢包用透气砖座砖的性能 ,尤其是热震稳定性的影响。采用自制的磷酸铝铬 (密度为 1 .6 0 g·cm- 3)为结合剂 ,加入量为 5 .3 % ,外加 3 %的ZrO2 ,经 1 6 0℃ 2 4h干燥 ,1 6 0 0℃ 3h高温烧成 ,可以大大提高制成的透气砖座砖的性能 ,尤其是制品的热震稳定性     

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。     

狭缝式透气砖的研制与应用

采用高性能铬刚玉质浇注料 ,通过合理的狭缝设计 ,研制了狭缝式透气砖。该砖具有吹成率高、寿命长、安全可靠等优点 ,适用于大型精炼钢包     

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。     

用后钢包透气砖在铝镁质浇注料中的应用研究

从钢包废透气砖中获取二次颗粒原料,并用于钢包包底铝镁质浇注料生产中,以部分替代高铝骨料。试验结果表明:其产品满足检测标准和使用要求,综合使用性能优于现有棕刚玉骨料产品,具有明显经济效益和社会效益。     

一种长寿命透气砖的研制与应用

以板状刚玉、电熔白刚玉、α-Al2O3微粉(双峰型)、Secar 71水泥和烧结尖晶石为主要原料,通过优化骨料的粒度级配并添加一种具有减水和助烧作用的添加剂,成功研制出一种致密、高强的新型透气砖。在精炼钢包上进行的现场应用试验表明,新型透气砖具有抗热震断裂能力强,抗渣侵蚀性能好等特点,使用寿命远大于传统透气砖。     

钢包透气砖座砖干式修补料的开发与应用

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。     

钢包用长寿命狭缝式透气塞的开发

对耐火材料中加入高铝原料作为狭缝式透气塞材料进行研究,结果表明:(1)加入高铝骨料能够在其周围形成大约0.05mm宽的缝隙,这一缝隙能释放材料内部的热应力,钝化裂纹尖端,使裂纹尖端分叉,从而减慢裂纹扩展的速度,提高材料的抗热震性;(2)高铝骨料的收缩以及基质的烧结导致高铝骨料周围缝隙的形成;(3)高铝骨料的最佳含量大约为30%(质量)。低于30%(质量),效果不明显,高于30%(质量),烧成收缩太大;(4)微裂纹稳定参数Rst与评价抗热震性的急冷方法得到的结果一致;(5)含30%(质量)高铝骨料的透气材料在钢厂使用,寿命延长。     

铝镁质钢包透气砖热震损毁研究

研究了w(Al2O3)为91.2%,w(MgO)为7.0%,高温抗折强度为33.4 MPa,弹性模量为146.1 GPa,热膨胀系数为7.97×10-6K-1的铝镁质钢包透气砖的热震损毁现象。采用脉冲激振法、三点弯曲法测量铝镁质钢包透气砖热震前后的热震参数、弹性模量、常温和高温抗折强度,并计算了弹性模量和抗折强度保持率。结果表明:铝镁质材料热震过程中产生大量微裂纹,裂纹扩展慢,并且铝镁质材料的细晶和网络穿插结构有助于提高其抗热震性能。     

精炼钢包用透气砖的研究进展与发展方向

总结了精炼钢包用透气砖的损毁原因和现用刚玉-尖晶石透气砖在改善抗热震性方面的研究新进展;介绍了非氧化物结合刚玉质透气砖的研究结果和在精炼钢包上的使用情况,提出了透气砖的研究和发展方向。     

钢包透气砖在精炼条件下的应力场分布研究

利用ANSYS有限元分析软件对钢包透气砖在精炼奈件下(不同吹氩压力、精炼温度)的应力场分布进行了计算研究.结果认为,铝镁质透气材料结构应力与其热膨胀系数成正比变化;透气砖工作面狭缝尖端处应力最大,是其非工作底面的6.62倍,并且从非工作底面到工作面狭缝尖端应力增加最快;吹氩压力对透气材料应力的影响可忽略不计;精炼温度提高50℃,工作面狭缝各部位应力相应增加1%～2%.     

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。     

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。     

狭缝对透气砖热应力影响的模拟研究

对透气砖吹氩时热应力模拟计算,探索狭缝对透气砖热应力影响,寻求合理的狭缝布置提高透气砖使用寿命.首先,在保持固定的狭缝尺寸与位置的前提下建立径向与切向两种狭缝布置形式钢包透气砖物理模型,然后设置合适的边界条件,计算在吹氩时两种模型整体应力及轴向不同位置路径热应力分布.研究发现:两种狭缝形式的透气砖在工作面附近都有明显应力梯度;狭缝径向布置与切向布置时轴中心区域在相同路径上应力最大值比较,前者是后者的3到6倍;切向狭缝截面中心呈现较低应力,狭缝至截面边缘的区域应力较高,而狭缝径向布置时截面上狭缝之间的位置呈现出一个应力较高的环形区域.