【摘要】：六鋁酸鈣(CA_6)材料具有耐火度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、在含鐵熔渣中溶解度低的特點,使其可以使用在包括鋼包包壁在內(nèi)的與鋼液直接接觸的部位上。隨著鋼鐵行業(yè)冶煉要求的提高,潔凈鋼的生產(chǎn)變得更加重要,因此對低碳和無碳耐火材料的研究變得格外重要。CA_6質(zhì)耐火材料對熔融有色金屬和熔渣(特別是金屬鋁)有極低的潤濕度,高抗堿侵蝕性,適用于水泥窯和煉鋁工業(yè)當(dāng)中。因此有必要對CA_6的性能及對熔渣的抗侵蝕機理進(jìn)行研究,這對提高鋼包壽命、開發(fā)新型無碳耐火材料、降低生產(chǎn)成本有重要意義。本文以碳酸鈣和活性氧化鋁為原料合成CA_6,研究不同添加劑對其性能的影響;采用靜態(tài)坩堝法研究CA_6及不同鎂質(zhì)耐火材料的抗熔渣侵蝕性。利用XRD和SEM等檢測方法,分析研究CA_6的合成及其與熔渣的作用機理。結(jié)果表明:隨著TiO_2添加量的增加,能夠明顯促進(jìn)CA_6的燒結(jié),顯氣孔率逐漸降低,常溫耐壓強度逐漸增大,加入Y_2O_3后生成了鋁酸釔(Al_5Y_3O_(12))高熔點相,附著在CA_6片狀結(jié)構(gòu)表面,加ZrO_2后并沒有參與反應(yīng)而是單獨存在氣孔中,后兩者對試樣的常溫物理性能均沒有影響;加入不同添加劑的CA_6與熔渣混合后,加入TiO_2的對熔渣粘度影響最小,不加添加劑的CA_6提高熔渣粘度最大;在對比坩堝制品的抗侵蝕性條件下,加入TiO_2添加劑的CA_6制品抗熔渣滲透性最差,不加入添加劑的CA_6制品對熔渣的抗侵蝕性最好;CA_6制品及其他鎂質(zhì)材料分別與熔渣混合后,CA_6能夠顯著提高熔渣粘度,在靜態(tài)坩堝實驗下,CA_6制品的抗渣侵蝕性最好,鎂磚和鎂鐵磚的抗渣侵蝕性良好,而鎂鋁磚的抗渣侵蝕性最差。
【圖文】：

隨著合成鎂鋁尖晶石原料的開發(fā)應(yīng)用以及含碳耐火材料和無水泥澆注料的使用， 新一代的鋁鎂碳系耐火材料已經(jīng)成功應(yīng)用在許多鋼包耐火材料上[18]，這些新型耐侵蝕材料的應(yīng)用使我國鋼包的壽命明顯提高。1.1.3 鋼包結(jié)構(gòu)最初鋼包設(shè)計的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)如圖 1.1，但是由于包壁工作層中下渣線的鎂碳磚與鋁鎂碳磚的侵蝕程度不同，鋼包在使用一段時間后，會出現(xiàn)鎂碳磚的殘襯較厚，與鋁鎂碳磚形成臺階。澆注鋼液時，隨著液面下降，爐渣由于受到阻力作用而掛在臺階表面，進(jìn)而鋁鎂碳磚被加速侵蝕，破壞抗包襯蝕損均衡性。因此需要對鋼包的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，圖 1.2 為改進(jìn)后鋼包內(nèi)襯示意圖。針對鋼包在工作中出現(xiàn)的問題，提高生產(chǎn)工藝、強化原料基質(zhì)、加強生產(chǎn)管理等一系列措施，使得鋼包的內(nèi)襯壽命得到提高。表 1.2 為鋼包內(nèi)襯磚改進(jìn)前后的理化指標(biāo)。

隨著合成鎂鋁尖晶石原料的開發(fā)應(yīng)用以及含碳耐火材料和無水泥澆注料的使用， 新一代的鋁鎂碳系耐火材料已經(jīng)成功應(yīng)用在許多鋼包耐火材料上[18]，這些新型耐侵蝕材料的應(yīng)用使我國鋼包的壽命明顯提高。1.1.3 鋼包結(jié)構(gòu)最初鋼包設(shè)計的內(nèi)襯結(jié)構(gòu)如圖 1.1，，但是由于包壁工作層中下渣線的鎂碳磚與鋁鎂碳磚的侵蝕程度不同，鋼包在使用一段時間后，會出現(xiàn)鎂碳磚的殘襯較厚，與鋁鎂碳磚形成臺階。澆注鋼液時，隨著液面下降，爐渣由于受到阻力作用而掛在臺階表面，進(jìn)而鋁鎂碳磚被加速侵蝕，破壞抗包襯蝕損均衡性。因此需要對鋼包的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，圖 1.2 為改進(jìn)后鋼包內(nèi)襯示意圖。針對鋼包在工作中出現(xiàn)的問題，提高生產(chǎn)工藝、強化原料基質(zhì)、加強生產(chǎn)管理等一系列措施，使得鋼包的內(nèi)襯壽命得到提高。表 1.2 為鋼包內(nèi)襯磚改進(jìn)前后的理化指標(biāo)。
【學(xué)位授予單位】：遼寧科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ175.1;TF341

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2622577