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蓝晶石对硅溶胶结合 Al2O3－SiC－C 浇注料性能的影响

李晨晨 , 聂建华 , 邱文冬 , 乔婉 , 崔秀君 , 梁永和 , 尹玉成 , 徐超 , 蔡曼菲 , 曾文武

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.01.010

为了提高 Al2 O3－SiC－C 浇注料在高温使用过程中的体积稳定性，用蓝晶石粉部分替代 Al2 O3－SiC－C 浇注料中的白刚玉粉，研究了蓝晶石加入量（质量分数分别为0、1％、2％、3％、4％、5％和6％）对浇注料经烘干和1400℃保温3 h 热处理后物理性能的影响。结果表明：随着蓝晶石加入量的增加，试样经1400℃保温3 h 热处理后由微收缩逐渐变为微膨胀，体积稳定性以蓝晶石加入量为5％（w）时为最好。经110℃烘24 h 后试样的显气孔率、常温耐压强度和常温抗折强度变化都很小，体积密度基本上呈降低趋势；经1400℃保温3 h 热处理后试样的显气孔率基本上呈先升高后降低的变化趋势，体积密度则呈相反的变化趋势，并且均以蓝晶石加入量3％（w）为拐点；常温耐压强度和常温抗折强度略有降低，但降低幅度很小。同一配比的试样，1400℃保温3 h 热处理后的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、常温抗折强度均比经110℃烘24 h 后的高。XRD、SEM和 EDS 分析表明，蓝晶石发生了一次莫来石化反应而产生体积膨胀，有效缓解了试样的烧结收缩，使试样具有较好的体积稳定性。

关键词: 蓝晶石 , Al2 O3-SiC-C 浇注料 , 烧后线变化 , 莫来石

加入 Si2N2O 粉对 MgO－SiC－C 质耐火材料性能的影响

文晋 , 聂建华 , 邱文冬 , 梁永和 , 赵伟 , 尹国恒 , 尹玉成 , 徐超

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.03.006

为了改善 MgO－SiC－C 质耐火材料的性能，以 w（SiO2）＝99．70％的分析纯二氧化硅和 w（Si）＝96．16％的工业单质硅为原料，于1450℃高温氮化合成了 Si2 N2 O 粉。然后以质量分数分别为80％的电熔镁砂（5～3、3～1、≤1和0．075 mm）、15％的碳化硅（≤1、0．088 mm）、5％的鳞片石墨粉为原料，外加0．5％的金属铝粉和3％的单质硅粉为抗氧化剂，外加4．5％的热固性酚醛树脂作为结合剂，外加合成 Si2 N2 O 粉（质量分数为0、1％、3％和5％）制备了 MgO－SiC－C 质耐火材料。研究 Si2 N2 O 粉外加量对该材料性能及显微结构的影响。结果表明：加入适量 Si2 N2 O 粉可以改善试样的物理性能以及抗氧化性能；而其 Si2 N2 O 氧化分解产生的 SiO2填充于气孔会阻塞渣渗透的通道，从而提高了试样的抗渣性能。本试验条件下，Si2 N2 O 粉加入量为1％（w）时，MgO－SiC－C质耐火材料的各项性能最佳。

关键词: MgO-SiC-C 质耐火材料 , Si2 N2 O , 抗氧化性能 , 抗渣性能

高铝空心球轻质浇注料的研制试验

徐超 , 聂建华 , 梁永和 , 阮国智 , 邱文冬 , 李晨晨 , 张国锬 , 皇甫统帅

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.04.013

为了提高高铝空心球轻质浇注料的强度,首先研究了分别经1 300、1 330、1 360、1 390、1 420、1 450和1 480℃保温3h热处理后高铝空心球的致密度、强度和物相组成;然后分别以质量分数为30％、35％、40％、45％的高铝空心球为骨料制备了轻质浇注料,研究了空心球加入量对轻质浇注料性能的影响.结果表明:1)经1 300～1 480℃高温热处理后,高铝空心球的体积密度和强度变化不大.2)综合来看,高铝空心球加入量为40％(w)时,烘干及热处理后轻质浇注料试样的致密度和强度相对最佳.

关键词: 高铝空心球 , 轻质浇注料 , 致密度 , 强度

不同Al2O3含量的镁铝尖晶石抗钢包渣侵蚀性研究

张艳奎 , 韩兵强 , 邱文冬 , 贺恒星 , 龚柳百 , 鄢文 , 李楠

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.02.003

分别以四种不同Al2O3含量的镁铝尖晶石粉S67、S70、S78、S90为原料,纸浆废液为结合剂,混匀后压制成型,经烘干和1 600 ℃ 3 h热处理后,进行1 600℃保温3h的抗钢包渣侵蚀试验,并对侵蚀后的四种尖晶石试样进行显微结构分析,以比较其抗钢包渣侵蚀性能的差异.结果表明:随着尖晶石原料中Al2O3含量的增加,抗渣侵蚀性能逐渐减弱,抗渣渗透性逐渐增强,但Al2O3质量分数增加到约90％(即S90)时其抗渗透反而有所减弱.SEM分析显示:在尖晶石受渣侵蚀过程中生成的MgO-FeOx固溶体和(Mg,Mn,Fe)(Fe,Al)2O4复合尖晶石,能起到抑制渣侵蚀和渗透的作用；而渗透层中游离的Al2O3与渣中CaO反应生成高熔点的CA6和CA2相,并以网络结构贯穿于尖晶石中间,有利于阻止渣的进一步渗透.综合考虑抗侵蚀性能和渗透性能认为,尖晶石原料S78抵抗钢包渣侵蚀能力较强.

关键词: 镁铝尖晶石 , 渣侵蚀 , 渣渗透 , 显微结构

硅溶胶固含量对Al2O3-SiC浇注料性能的影响

乔婉 , 聂建华 , 邱文冬 , 王立辉 , 尹玉成 , 梁永和 , 尹国恒

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.010

以5～3、3～1和≤1 mm的特级矾土熟料及≤1 mm的SiC为骨料,以白刚玉粉(≤0.074 mm)、SiC粉(≤0.088 mm)、活性α-Al2O3微粉和SiO2微粉为基质,在Al2O3-SiC浇注料常规配方的基础上,研究了硅溶胶固含量对浇注料性能的影响.结果表明:随着硅溶胶固含量的增加,浇注料的流动性逐渐增大,初凝时间逐渐缩短,显气孔率略有减小,110和815℃热处理后抗折强度和耐压强度略有增大,1 100和1 400℃热处理后抗折强度和耐压强度略有减小,抗渣性能有所增强.

关键词: 硅溶胶 , 固含量 , Al203-SiC浇注料

电熔镁锆砂加入量对RH精炼炉用刚玉-尖晶石浇注料性能的影响

朱新伟 , 邱文冬 , 梁永和 , 赵伟 , 岳鹏 , 聂建华 , 崔任渠

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.03.009

采用粒度为5 ～3 mm的电熔致密刚玉,3～1、≤1、≤0.074 mm的电熔白刚玉,1～0.044 mm的电熔富铝尖晶石等为主要原料,纯铝酸钙水泥、活性α-Al2O3微粉为结合剂,同时添加适量的微粉和高效复合减水剂,研究了电熔镁锆砂加入量(w)分别为0、2％、4％、6％、8％时对RH精炼炉用刚玉-尖晶石浇注料110、1 100和1 500℃处理后的抗折强度、耐压强度、线变化率,以及1 500℃处理后的耐磨性和1 600℃处理后的抗渣性能的影响.结果表明:1)加入2％(w)的电熔镁锆砂能明显提高浇注料的强度和耐磨性；2)随着镁锆砂含量的增加,线膨胀率明显增大,但电熔镁锆砂加入量为2％～4％(w)的浇注料体积稳定较好；3)加入电熔镁锆砂可以明显提高浇注料的抗渣渗透性,电熔镁锆砂加入量为2％(w)时,试样的抗渣渗透性最好.

关键词: 电熔镁锆砂 , RH精炼炉 , 刚玉-尖晶石浇注料 , 耐磨性 , 抗渣渗透性

硅粉对硅溶胶结合Al2O3-SiC-C浇注料性能的影响

乔婉 , 聂建华 , 邱文冬 , 王立辉 , 梁永和 , 尹玉成 , 尹国恒

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.05.003

以特级矾土熟料（5～3、3～1 mm）、棕刚玉（≤1 mm）、SiC（≤1 mm）、球状沥青（1～0．5 mm）、电熔白刚玉（≤0．074 mm）、活性α-Al2O3微粉、SiO2微粉、硅粉（d50＝20．81μm）为原料制备Al2O3-SiC-C浇注料，分别以质量分数为0、1％、2％、3％、4％、5％和6％的硅粉等量替代白刚玉粉，研究了硅粉对浇注料常温物理性能和抗氧化性能的影响，并采用Factsage、SEM和EPMA等手段对试样进行热力学分析和显微结构分析。结果表明：1）随着硅粉含量的增加，试样的显气孔率逐渐降低，体积密度先增大后减小，常温强度明显提高。2）硅粉可以提高浇注料的抗氧化性能，在硅粉加入量为4％（w）时，其抗氧化性能最好。3）抗氧化试验后，试样边缘部位原位反应生成的莫来石堵塞了气孔，使得试样边缘结构致密；试样过渡区域有少量的莫来石和SiO2生成，封闭了表面的气孔，进一步阻止了氧气的进入；试样中心区域有少量晶须状的SiC生成，填充在骨架结构中，起强化增韧的作用。

关键词: Al2 O3-SiC-C浇注料 , 硅粉 , 常温物理性能 , 抗氧化性

α-Al2O3微粉加入量对镁铬材料性能的影响

朱新伟 , 邱文冬 , 梁永和 , 赵伟 , 岳鹏 , 聂建华 , 崔任渠

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2013.06.008

为了提高RH精炼炉用镁铬质耐火材料的使用寿命,以质量分数为80％的电熔镁铬砂(粒度为3～1、≤1、≤0.088 mm)和20％的印度铬矿砂(粒度为≤1和≤0.074 mm)为基础配方,分别用质量分数为2％、4％、6％的活性α-Al2O3微粉(d90=5.376μm)等量取代电熔镁铬砂细粉,外加4％质量分数的亚硫酸纸浆废液为结合剂,经混练、成型、干燥后,分别经1 500、1 600、1 650、1 700和1 750℃热处理,然后检测试样的常温抗折强度、常温耐压强度、烧后永久线变化率、显气孔率、体积密度、高温抗折强度和抗渣性能.结果表明:1)加入α-Al2O3微粉能明显提高试样的常温抗折强度;2)随着α-Al2O3微粉加入量(w)从4％增加到6％,试样的高温抗折强度增加;3)加入6％(w)α-Al2 O3微粉可以降低试样的显气孔率,提高其致密度,进而提高试样的综合性能.

关键词: 镁铬材料 , RH精炼炉 , α-Al2O3微粉 , 强度 , 抗渣渗透性

引流砂含水量对钢包自动开浇率的影响

刘锋 , 刘志强 , 赵惠忠 , 邱文冬

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2011.02.010

以铬矿砂、石英砂和外加质量分数为0.4%的石墨为引流砂的原料,研究了引流砂的含水量(质量分数分别为0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%)对其烧结性能的影响,并分析了其对钢包自动开浇率影响的原因.研究结果表明:引流砂中含水量越高,其高温烧结体的耐压强度越低,显气孔率越大,体积密度越小,从而导致钢包自动开浇率越低.引起这种结果的主要原因是由于在高温钢水的作用下,引流砂中水蒸发量较多,势必造成显气孔率增大,使钢水渗透到引流砂缝隙内,形成强度较大的钢砂混凝体,导致引流砂的烧结层最终在浇钢时难以在钢水静压力的作用下破裂而使开浇失败.

关键词: 钢包 , 引流砂 , 烧结性能 , 自动开浇率

当前钢铁行业耐火材料应用与管理中存在的问题和思考

邱文冬

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2014.01.017

主要从现代冶金用耐火材料的管理、应用和测试等方面分析介绍了目前耐火材料使用方面存在的问题及发展趋势.管理方面,耐火材料区域整体承包模式不能很好地将钢铁生产与耐火材料应用有效结合,明显阻碍了钢铁和耐火材料企业的飞速发展,耐火材料专业化总包为炼钢提供全流程服务将成为一种必然的趋势;应用方面,以转炉溅渣和钢包耐火材料选配为例介绍了广义与狭义吨钢耐火材料成本概念,耐火材料吨钢整体承包模式是狭义理念的应用,而吨钢耐火材料单耗则是广义理念的应用,极低的耐火材料单耗将成为国内外先进钢厂追求的目标;在耐火材料的选择与指标检测时,必须以实际的应用性能作为根本,而传统的检测存在一定的缺陷,必须探索新的耐火材料性能指标评价标准,做到测试指标与使用效果的有机统一.

关键词: 耐火材料管理 , 耐火材料专业化总包 , 耐火材料单耗 , 性能 , 检测

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