鋼包作為冶金工業(yè)必不可少的承接、運(yùn)輸以及精煉鋼水的設(shè)備,其內(nèi)襯耐火材料熱導(dǎo)率大易于引起鋼水降溫,同時(shí)由于復(fù)雜的服役條件導(dǎo)致內(nèi)襯材料剝落頻繁,鋼中夾雜物增多,鋼材質(zhì)量受到嚴(yán)重影響。微孔骨料具有大量微細(xì)氣孔,導(dǎo)熱系數(shù)小,抗熱震性好,被認(rèn)為有望克服上述問(wèn)題,然而,其能否成功應(yīng)用于精煉鋼包內(nèi)襯的關(guān)鍵在于采用微孔骨料制備的澆注料的抗渣性能。本文基于骨料微孔化、基質(zhì)緊密化的思想,以輕量Al₂O₃-MgO澆注料為研究對(duì)象,首先建立了澆注料基質(zhì)顆粒緊密堆積模型,對(duì)基質(zhì)的粒徑分布進(jìn)行設(shè)計(jì),并采用實(shí)驗(yàn)對(duì)比不同基質(zhì)粒徑分布下輕量Al₂O₃-MgO澆注料的性能變化;基于感應(yīng)爐動(dòng)態(tài)抗渣,研究不同顯微結(jié)構(gòu)特征的輕量剛玉對(duì)澆注料抗渣性能的作用;然后,研究輕量Al₂O₃-MgO澆注料抵抗不同組分體系、堿度以及氣氛條件的熔渣渣蝕行為,通過(guò)添加SrO調(diào)控三元系A(chǔ)l₂O₃-CaO-SiO₂精煉渣的物化性能,分析SrO對(duì)精煉渣渣蝕... 

【文章頁(yè)數(shù)】：149 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
前言
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 鋼包內(nèi)襯耐火材料的發(fā)展
    1.2 鋼包內(nèi)襯耐火材料的損毀
        1.2.1 鋼包內(nèi)襯耐火材料的損毀形式
        1.2.2 熔渣侵蝕的理論模型
    1.3 爐外精煉渣基礎(chǔ)
        1.3.1 熔渣的離子特性
        1.3.2 堿度與光學(xué)堿度
        1.3.3 粘度
        1.3.4 預(yù)熔型精煉渣
    1.4 熔渣侵蝕耐火材料的測(cè)試方法
    1.5 精煉鋼包內(nèi)層材料侵蝕的研究現(xiàn)狀
    1.6 本課題的提出及主要研究?jī)?nèi)容
第二章 輕量Al_2O_3-MgO澆注料基質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
    2.1 澆注料基質(zhì)粒度分布設(shè)計(jì)
        2.1.1 澆注料基質(zhì)緊密堆積模型
        2.1.2 基于顆粒球形度的基質(zhì)粉體模型修正
        2.1.3 實(shí)施方法
        2.1.4 計(jì)算結(jié)果
    2.2 實(shí)驗(yàn)
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 檢測(cè)與表征
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 流變性能
        2.3.2 常溫物理性能
        2.3.3 孔徑分布
        2.3.4 顯微結(jié)構(gòu)與物相
        2.3.5 抗渣性能
    2.4 討論
    2.5 本章小結(jié)
第三章 骨料顯微結(jié)構(gòu)對(duì)輕量Al_2O_3-MgO澆注料抗渣性能的影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.1.3 檢測(cè)與表征
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 剛玉骨料顯微結(jié)構(gòu)對(duì)比
        3.2.2 抗渣性能
        3.2.3 渣蝕界面顯微結(jié)構(gòu)
        3.2.4 渣蝕界面相組成
    3.3 討論
        3.3.1 含不同骨料試樣與熔渣反應(yīng)的熱力學(xué)
        3.3.2 不同剛玉骨料在Al_2O_3-CaO-SiO_2渣中溶解動(dòng)力學(xué)
    3.4 本章小結(jié)
第四章 熔渣組分體系及堿度對(duì)輕量Al_2O_3-MgO澆注料侵蝕的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.1.2 檢測(cè)與表征
        4.1.3 熱力學(xué)模擬
    4.2 結(jié)果與討論
        4.2.1 不同體系熔渣對(duì)輕量型Al_2O_3-MgO澆注料的侵蝕
        4.2.2 不同堿度熔渣對(duì)輕量型Al_2O_3-MgO澆注料的侵蝕
    4.3 本章小結(jié)
第五章 不同氣氛下輕量Al_2O_3-MgO澆注料的渣蝕機(jī)理研究
    5.1 實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.1.2 檢測(cè)與表征
        5.1.3 熱力學(xué)模擬
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 宏觀侵蝕形貌
        5.2.2 渣蝕界面顯微結(jié)構(gòu)
        5.2.3 渣蝕界面相組成
    5.3 討論
        5.3.1 氬氣條件下環(huán)境氧分壓的確定
        5.3.2 氣氛對(duì)渣-材料界面平衡物相和侵蝕速率的影響
        5.3.3 氣氛對(duì)尖晶石生成的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 SrO對(duì)精煉渣侵蝕輕量Al_2O_3-MgO澆注料渣蝕行為的影響
    6.1 實(shí)驗(yàn)
        6.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        6.1.2 檢測(cè)與表征
    6.2 結(jié)果與分析
        6.2.1 粘度
        6.2.2 融化與結(jié)晶特性
        6.2.3 顯微結(jié)構(gòu)與物相
        6.2.4 SrO對(duì)預(yù)熔精煉渣渣蝕行為的影響
    6.3 討論
    6.4 本章小結(jié)
第七章 熔渣對(duì)輕量Al_2O_3-MgO澆注料侵蝕的數(shù)值模擬
    7.1 物理與數(shù)學(xué)模型
        7.1.1 物理模型
        7.1.2 數(shù)學(xué)模型
    7.2 幾何模型與網(wǎng)格劃分
    7.3 邊界條件與參數(shù)
    7.4 結(jié)果與分析
        7.4.1 滲透與侵蝕深度
        7.4.2 渣蝕產(chǎn)物分布
        7.4.3 模型驗(yàn)證
    7.5 本章小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 后期工作展望
參考文獻(xiàn)
本論文創(chuàng)新點(diǎn)
附錄 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文、專利及獲獎(jiǎng)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]引入Y2O3對(duì)剛玉-尖晶石中間包擋渣墻高溫強(qiáng)度和抗渣性的影響[J]. 郭鈺龍,梁永和,聶建華,尹玉成.  耐火材料. 2015(05)
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[6]Al2O3-Cr2O3磚顯微結(jié)構(gòu)對(duì)抗渣性能的影響[J]. 孫紅剛,李鵬濤,付建瑩,閆雙志,王剛,耿可明.  耐火材料. 2014(03)
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碩士論文
[1]超低碳鋼保護(hù)渣精煉渣性能的研究[D]. 桂凌峰.貴州大學(xué) 2015
[2]輕量微孔礬土熟料的制備與性能研究[D]. 范昌龍.武漢科技大學(xué) 2015
[3]輕質(zhì)微孔礬土骨料的制備研究[D]. 方義能.武漢科技大學(xué) 2011
[4]基于N-S方程的多孔介質(zhì)微觀滲流數(shù)值模擬[D]. 葉禮友.武漢工業(yè)學(xué)院 2008
[5]Al2O3-CaO基預(yù)熔精煉渣冶金物化性能的研究[D]. 趙和明.重慶大學(xué) 2003



本文編號(hào)：3719699