本文關鍵詞：RH浸漬管用方鎂石—尖晶石質耐火材料研究

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【摘要】：隨著我國科技的發(fā)展和經濟的迅猛增長,現(xiàn)代化建設過程中對高質量潔凈鋼的需求量也與日俱增。RH精煉爐是冶煉高質量潔凈鋼的重要高溫裝置之一,目前大多數鋼鐵冶金企業(yè)常用鎂鉻質耐火材料作為RH爐浸漬管的內襯。然而由于含鉻試樣在使用后存在著污染環(huán)境的危險,迫切需要研究開發(fā)一種無鉻或低鉻的綠色環(huán)保的可替代鎂鉻質耐火材料的新型耐火材料。方鎂石-尖晶石質耐火材料具有良好的力學性能、高溫強度和抗渣性能,這些優(yōu)良的性能使其具備了用于RH爐浸漬管內襯的必要條件,但要真正達到鎂鉻質耐火材料的使用壽命,還有很多工作要做。本課題以燒結高純鎂砂、電熔鎂砂和三種不同組成的預合成燒結鎂鋁尖晶石為主要實驗原料,以亞硫酸紙漿廢液作為結合劑,探索RH浸漬管用方鎂石-尖晶石質耐火材料的制備工藝條件及Cr_2O_3、Fe_2O_3和PSZ-ZrO2(部分穩(wěn)定的單斜ZrO_2)三種添加劑對試樣性能的影響,得出以下結論:1.燒成溫度會影響試樣的燒結性能,提高燒成溫度可以促進方鎂石-尖晶石質耐火材料燒結及其晶粒的發(fā)育;2.尖晶石的組成、引入的尖晶石粒度以及試樣中尖晶石含量的不同,造成最終試樣中含有的微裂紋數量和形態(tài)不同,從而影響著RH浸漬管用方鎂石-尖晶石試樣的性能,因此合理控制材料中微裂紋的數量和形態(tài)對改善方鎂石-尖晶石質耐火材料的性能有重要意義;3.制備RH浸漬管用方鎂石-尖晶石質耐火材料的最佳工藝條件為:使用Al2O3含量為50wt%的富鎂尖晶石,尖晶石的加入粒度為1-0mm,尖晶石的加入量為16wt%,成型壓力為180MPa,燒成溫度制度為1650℃×3h;4.添加劑的加入可以改善RH浸漬管用方鎂石-尖晶石試樣的性能:添加Cr_2O_3可以通過形成固溶體而顯著提高試樣的高溫強度和抗渣性能;添加Fe_2O_3可以通過促進燒結而改善試樣的力學性能;添加部分穩(wěn)定的ZrO2可通過相變增韌作用改善試樣的力學性能和熱震穩(wěn)定性;5.通過在實驗條件下與RH浸漬管用鎂鉻試樣性能的對比發(fā)現(xiàn),方鎂石-尖晶石質耐火材料完全可以替代鎂鉻質耐火材料用在RH浸漬管內襯。
【關鍵詞】：RH浸漬管 方鎂石-尖晶石 添加劑 微裂紋
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TF748.5;TQ175.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 前言10-11
• 第1章 文獻綜述11-22
• 1.1 RH精煉爐11-13
• 1.1.1 RH精煉爐概述11-12
• 1.1.2 RH浸漬管及其工作原理12
• 1.1.3 RH浸漬管損毀機理12-13
• 1.2 RH浸漬管用耐火材料13-16
• 1.2.1 RH浸漬管用傳統(tǒng)耐火材料13-14
• 1.2.2 RH浸漬管用新型耐火材料14-16
• 1.3 方鎂石-尖晶石質耐火材料16-20
• 1.3.1 原料16-18
• 1.3.2 方鎂石-尖晶石質耐火材料的特性及發(fā)展18-19
• 1.3.3 方鎂石-尖晶石質耐火材料的優(yōu)化19-20
• 1.4 本課課研究背景、意義及主要內容20-22
• 1.4.1 研究背景20-21
• 1.4.2 研究意義21
• 1.4.3 研究內容21-22
• 第2章 研究方法及試驗原料22-29
• 2.1 試驗儀器設備22
• 2.2 研究方法及技術路線22-24
• 2.2.1 研究方法22-23
• 2.2.2 試驗流程及技術路線23-24
• 2.3 試驗原料24-29
• 2.3.1 原料成分及其物理性能25
• 2.3.2 原料粒度分析25-26
• 2.3.3 原料物相分析26-29
• 第3章 RH浸漬管用方鎂石-尖晶石試樣的制備29-48
• 3.1 燒成溫度對試樣性能的影響29-32
• 3.1.1 試驗配方29
• 3.1.2 實驗結果及分析29-32
• 3.2 尖晶石添加量對試樣性能的影響32-38
• 3.2.1 試驗配方32
• 3.2.2 實驗結果及分析32-38
• 3.3 尖晶石種類對試樣性能的影響38-42
• 3.3.1 試驗配方38
• 3.3.2 實驗結果及分析38-42
• 3.4 尖晶石粒度對試樣性能的影響42-46
• 3.4.1 試驗配方42
• 3.4.2 實驗結果及分析42-46
• 3.5 本章小結46-48
• 第4章 添加劑對RH浸漬管用方鎂石-尖晶石試樣性能的影響48-64
• 4.1 Cr_2O_3對試樣性能的影響48-53
• 4.1.1 試驗配方48
• 4.1.2 實驗結果及分析48-53
• 4.2 Fe_2O_3對試樣性能的影響53-58
• 4.2.1 試驗配方53
• 4.2.2 實驗結果及分析53-58
• 4.3 ZrO_2對試樣性能的影響58-63
• 4.3.1 試驗配方58
• 4.3.2 實驗結果及分析58-63
• 4.4 本章小結63-64
• 第5章 MgO-MA與鎂鉻質耐火材料性能對比64-71
• 5.1 鎂鉻試樣的制備64
• 5.2 鎂鉻試樣的顯微結構分析64-65
• 5.3 鎂尖晶石與鎂鉻試樣性能的對比65-70
• 5.3.1 燒結性能的對比66
• 5.3.2 力學性能的對比66-67
• 5.3.3 熱震穩(wěn)定性的對比67-68
• 5.3.4 抗渣性能的對比68-70
• 5.4 本章小結70-71
• 第6章 總結與展望71-73
• 6.1 全文結論71
• 6.2 不足與展望71-73
• 致謝73-74
• 參考文獻74-79
• 附錄 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術成果79

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本文編號：909357