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大型干熄焦炉环形风道的异常破损原因分析

通过对4座干熄焦炉环形风道的破损进行调研分析,探讨了环形风道异常垮塌的原因.结果表明:环形风道靠近底部1.5m左右时其最鼓胀的部位,容易形成贯通裂纹,砖的位移最大,其水平的位移达到炉衬的2/3左右;由于内外压差与热应力作用,贯通缝围成的孤立体容易被推出导致穿孔倒塌.从模拟分析的结果表明:环形风道内墙中下部炉衬产生的位移大,应力也较大.需要重视环形风道的材质与结构设计,以减少其异常破坏.

关键词: 干熄焦 , 环形风道 , 破损 , 耐火材料

大型干熄焦炉斜道区破损调研及其结构与耐火材料的研究

徐国涛 , 盛军波 , 吕永劲 , 陈胜春 , 张洪雷 , 李华 , 刘黎

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.02.011

对干熄焦炉斜道区碳化硅砖的破损状况进行了调研，发现在斜道立柱、风道内壁、横梁都存在大量的裂纹，有些贯通整个砖衬，表明设计的斜道区承受环形风道的炉衬负荷过大，容易引发斜道砖衬的破坏。对斜道区碳化硅砖局部强度降低的原因进行了分析，结果表明：原砖的氮化硅或氮氧化硅结合相在使用过程中氧化成氧化硅，部分结合相全部氧化，这种变化可引起砖衬的破坏和损毁。从结构模拟分析结果发现：斜道区内壁及立柱部位应力大，现用耐火材料的性能不能完全满足结构的承载需求。只有改进材质与结构设计，才有可能满足斜道区环境条件的使用需求。

关键词: 干熄焦炉 , 斜道区 , 耐火材料 , 结构 , 破损机制

大型干熄焦炉冷却段用耐磨耐火材料的研制与应用

徐国涛 , 盛军波 , 吕永劲 , 陈胜春 , 崔会明 , 张洪雷 , 刘黎

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.01.012

为了提高大型干熄焦炉冷却段的使用寿命，分析了含 SiC 砖 A、含 SiC 砖 B、莫来石－红柱石砖、含尖晶石砖、含 ZrO2砖、刚玉－莫来石砖和 B 级莫来石砖6种可能用于干熄焦炉冷却段用耐火材料的性能，发现采用含 SiC 砖或者莫来石－红柱石砖作为冷却段的材料，寿命可得到较大幅度提高。并以此为基础研制了新型耐磨砖，其耐压强度135 MPa，磨损量2．10 cm3，耐磨损性能比 B 级莫来石砖提高近4倍，体积密度高于 B 级莫来石砖。在某140 t·h －1干熄焦炉使用，效果优于 B 级莫来石砖。应用新型耐磨砖后干熄焦炉冷却段排焦温度降低，利于热回收效率和蒸汽发电量的提高。

关键词: 干熄焦炉 , 冷却段 , 耐磨损 , 莫来石-红柱石砖

氮化硼-莫来石复合陶瓷材料的制备及性能研究

刘孟 , 宋仪杰 , 徐国涛 , 陈华圣 , 李丽坤 , 周旺枝 , 刘黎

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2016.04.018

为了制备性能优异的双辊薄带连铸用陶瓷侧封板,以六方氮化硼和莫来石为主要原料,Y2O3、TiN、ZrO2 、AlN以及Al2O3的混合物为添加剂,采用热压烧结法(1 750～1 800℃,120 min,25 MPa,N2气氛)制备了三种不同组成的氮化硼-莫来石复合陶瓷材料,测试并分析了烧后试样的弯曲强度、硬度、热膨胀系数、物相组成和显微结构.结果表明:1)随着氮化硼含量的增加,莫来石含量的减少,氮化硼-莫来石复合陶瓷试样的弯曲强度、硬度和热膨胀系数均呈现逐渐减小的趋势.2)当六方氮化硼、莫来石和添加剂的添加质量分数分别为50％、30％和20％时,所制备氮化硼-莫来石复合陶瓷材料的综合性能最佳,其弯曲强度为287.5 MPa,硬度为162.3HV5,热膨胀系数约为4.5×10-6℃-1(室温);XRD和SEM分析显示,其主要物相为h-BN、莫来石、α-Al2O3以及SiAl4O2N4,其中基体相以氮化硼为主,莫来石为第二相,SiAl4O2N4固溶体存在于晶界处,与莫来石共同作用而赋予了材料良好的力学性能.

关键词: 氮化硼 , 莫来石 , 热压烧结 , 弯曲强度 , 维氏硬度 , 热膨胀系数 , 显微结构

RH炉浸渍管用镁铬砖的损毁行为分析

陈希来 , 李亚伟 , 徐国涛 , 薛改凤 , 邹龙 , 刘黎

硅酸盐通报

利用化学分析、X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电镜及压汞仪等方法对武钢RH精炼炉浸渍管用后镁铬残砖进行了分析,旨在找出镁铬砖的损毁行为.结果表明:残砖粘渣且存有裂纹.残砖渗透、侵蚀层主要有低熔点的钙铝黄长石和铁及其氧化物；在渗透、侵蚀层与原砖层之间存在由FeO和镁铝尖晶石组成的约40 μm厚的致密过度层.镁铬砖的损毁主要包括2部分,前期主要是砖体气孔率高、气孔直径大造成的熔渣及钢水渗透,后期是渗透的熔渣及钢水加剧砖体的溶蚀及热剥落；因此改善镁铬砖的气孔特性将会成为减缓其损毁的重要途径.

关键词: 镁铬砖 , RH炉浸渍管 , 损毁 , 渗透

大型干熄焦炉冷却段耐火材料的破损分析及性能研究

徐国涛 , 吕永劲 , 盛军波 , 张洪雷 , 刘黎

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.02.012

为了提高大型干熄焦炉的寿命,了解其损坏的机制,对武钢某干熄焦炉冷却段耐火材料的破损状况、性能及结构进行了分析.结果表明:从高度方向看,斜风道区下面1/4高度的冷却段炉衬砖磨损量较小,其余部位磨损量大.莫来石砖15 min的磨损量8.02 cm3,黏土砖15 min的磨损量11.65 cm3;莫来石砖与黏土砖咬砌,炉衬砖在后期磨损速率不同,容易出现炉衬凸凹不平,短砖容易剥落.莫来石砖使用时,基质容易先于骨料被磨损掉.因此,需要提高干熄焦炉冷却段炉衬材料的耐磨损性能以提高其使用寿命.

关键词: 干熄焦炉 , 破损 , 莫来石砖 , 磨损量

大型干熄焦炉环形风道破损原因分析及热态模拟研究

徐国涛 , 吕永劲 , 盛军波 , 张洪雷 , 李华 , 刘黎

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2015.03.011

国内干熄焦炉中环形风道常出现异常垮塌。为了分析其破损机制，对武钢多座干熄焦炉环形风道的破损、材料及结构进行了分析与模拟。结果表明：环形风道膨胀，形成贯通裂纹，热应力集中，砖位移大是其异常破坏的主要原因；最膨胀的部位与环形风道底部比较，炉衬的水平位移量达到炉衬厚度的2／3左右；由于内外压差与热应力作用，贯通缝围成的孤立体容易被推出，导致穿孔倒塌。因此，需要改进环形风道的材质、结构、火泥的性能，减少位移量，以提高其使用寿命，防止异常破坏。

关键词: 干熄焦炉 , 环形风道 , 破损 , 耐火材料 , 热态模拟

热轧高温加热炉用耐火材料的粘渣机理及预防

徐国涛 , 张洪雷 , 刘黎 , 周旺枝

钢铁研究

由于热轧高温加热炉内粘渣,造成检修频繁、成本增加,影响生产.结合热轧高温加热炉用耐火材料的性能,对加热炉内步进梁、立柱、围堤用耐火材料的粘渣组成与结构进行了分析,结果表明:钢坯容易氧化为以氧化铁为主的渣相,不同部位粘渣的熔点均大于1 500℃,高于炉内最高加热温度1 370℃;耐火材料荷重软化温度低、变形大是炉衬粘渣的1个重要原因;采用防粘渣涂料、改进耐火材料性能等措施可以提高加热炉的使用寿命.

关键词: 耐火材料 , 加热炉 , 热轧 , 粘渣

高炉炮泥中氮化物的组成与结构分析

徐国涛 , 刘黎 , 鲁婷 , 张洪雷

钢铁研究

为了改善高炉炮泥的烧结性能,提高其抗侵蚀能力,在炮泥配料中加入了氮化硅或氮化硅铁.对加入氮化物的炮泥组成与结构以及氮化物的作用机理进行了分析.结果表明:氮化硅存在由氮氧化物转化为氧化物的反应过程,而氮化硅铁则氧化为硅铁的氧化物.氮化物的氧化过程伴随着结构致密化反应,能减缓碳的氧化,从而改善炮泥的耐用性能.

关键词: 高炉 , 炮泥 , 氮化物 , 微观结构

自然积污绝缘子等值盐密的累积规律

王少华 , 方玉群 , 胡旭光 , 刘黎 , 叶自强

绝缘材料 doi:10.3969/j.issn.1009-9239.2011.04.014

通过实测分析挂网运行的输电线路绝缘子表面等值盐密(ESDD),利用数据拟合分析其累积规律.结果表明:自然污染条件下,绝缘子表面ESDD随着积污时间的增加而增大；绝缘子经过长期的自然积污后,表面ESDD趋于稳定,积污量达到饱和；ESDD随积污时间的增加按负指数函数增加；绝缘子的积污时间常数τ为39.421～ 44.262,均值为41.842.

关键词: 绝缘子 , 自然积污 , 等值盐密 , 累积规律

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