电熔镁锆合成料中SiO2的赋存形态及分布特征

研究了以轻烧氧化镁和锆英石为原料,以电熔法合成的ＭｇＯ－ＺｒＯ２复相材料中ＳｉＯ２的赋存形态。结果表明：系统中占（３０～４０）％的ＳｉＯ２成分与ＭｇＯ反应形成镁橄榄石相（Ｍ２Ｓ）,余下的ＳｉＯ２成分将进入玻璃相,且玻璃相的组成与钙镁橄榄石的理论组成大致相当。     

高温下高炉渣与碳的还原

在高温条件下正确性高炉渣与碳的还原过程中,ＳｉＯ２在２１２３Ｋ以上全部被碳的,ＭｇＯ在２１７３Ｋ以上可全部被还原吕 而Ａｌ２Ｏ３即使在２２７３Ｋ只还原６３％,合成高炉渣在碱度不变时增中ＭｇＯ含量,可使渣中还原ＳｉＯ２生成的ＳｉＣ增另和ＳｉＯ减少,随着温度升高和与碳混合均匀,实际高炉渣中氧化物的还原和反应后渣中Ａｌ２Ｏ３的含量都增加,而生成ＳｉＣ的量减少;渣中ＭｇＯ的含量明显降低,在较高的下渣中Ｍｇ     

锆英石基陶瓷颜料的合成机理

对锆英石颜料合成机理的研究成果进行了总结。固溶体型锆英石颜料是在ＺｒＯ２和ＳｉＯ２合成为ＺｒＳｉＯ４的过程中Ｖ４＋、Ｐｒ４＋等着色离子固溶于ＺｒＳｉＯ４的晶格而形成;包裹型锆英石颜料是由合成的锆英石晶体将Ｆｅ２Ｏ３等着色剂包裹于其内部而形成。矿化剂的主要作用是通过氟化物的气化迁移而降低ＺｒＳｉＯ４晶体合成的温度,还可提高着色离子在固溶体型锆英石颜料中的固溶量。包裹型锆英石颜料的呈色性能取决于锆英石晶体对着色剂的包裹率。     

低品位原砂对型砂性能和铸件质量的影响

我国铸造业常使用ＳｉＯ２含量较低的原沙作为铸铁件生产造型用砂。为了研究这种低品位砂对型破性能和铸件质量的影响，将黄河风积砂浮选分离成石英精砂和长石砂两种组分，再按不同比例配制成几种ＳｉＯ２含量不同而颗粒条件相似的原砂，研究ＳｉＯ２含量对抗粘砂性、抗结疤性、耐破碎性的影响。结果表明，对于湿型铸铁件来说，低品位砂的抗粘砂性、抗结疤性能不低于高品位砂，在耐破碎性方面则各有长短。     

Al_2O_3-SiC-C砖基质组成对抗渣性影响

分析了Ａｌ２Ｏ３ＳｉＣＣ砖基质组成对抗渣性影响。实验结果表明,以莫来石为基质的Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＣ－Ｃ砖,其抗渣性优于以刚玉为基质的制品,并用ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２三元系统相图给予了解释。     

CrNiMoV钢电渣重熔过程中镁的控制

研究了电渣重熔过程中ＣｒＮｉＭｏＶ钢中镁含量的控制技术，结果表明：最佳的渣系为６２％ＣａｓＦ２－１０％Ａｌ２Ｏ－１２％ＣａＯ－１６％ＭｇＯ；脱氧剂加入量为１ｋｇ钢加入１．５ｇＣａＳｉ；采用较高镁含 电极和较主同的重熔电流有助于获得设计镁含量的重熔锭。     

合成渣对钢液吸氮的保护作用

在真空感应炉中研究了１６００℃渣层覆盖条件下气相中不同氮分压时,钢液中氮含量的变化。结果表明,钙基中性及氧化性渣,如ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２和ＣａＯ－Ａｌ２Ｏ３－ＳｉＯ２－ＦｅＯ可作为绝缘层有效地防止氮在钢液和气相间的传质。因为在上述渣中,氮的溶解量约在３０×１０＾－６￣８０×１０＾－６之间。     

工艺对SrTiO3—MgTiO3—Bi2O3·nTiO2系陶瓷结构和性能的影响

研究了ＳｒＴｉＯ３－ＭｇＴｉＯ３－Ｂｉ２Ｏ３ｎＴｉＯ２系陶瓷的初始原料及合成工艺对材料结构和性能的影响．研究表明，采用不同初始原料和合成工艺制成的材料的结构和性能差别很大．以ＳｒＴｉＯ３、碱式碳酸镁、ＴｉＯ２为初始原料以及经过预先合成烧块的工艺，有利于Ｍｇ２＋和Ｂｉ３＋在ＳｒＴｉＯ３晶格中发生电价补偿置换，促进Ｂｉ２Ｏ３ｎＴｉＯ２在ＳｒＴｉＯ３中的固溶，并可获得充分烧结的、电性能优异的高介低损耗瓷料     

电熔再结合镁铬砖的精炼渣浸实验研究

用试样旋转法在１６００℃下实验研究了ＣａＯ－ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ－ＣａＦ２（３％）型精炼渣组成对电熔再结合镁铬砖的侵蚀影响，渣浸试样电镜分析的结果表明，随渣碱度（ＣａＯ／ＳｉＯ２）的增大，试样的侵蚀增加；碱度大于１．８时，试样在冷却过程中粉化，由于尖晶石保护层的生成，渣中Ａｌ２Ｏ３含量的增加能减少侵蚀，随渣中ＭｇＯ含量的增加，试样的侵蚀减少，在此基础上，讨论了对提高镁铬砖炉衬有利的炉外精炼     

富硼渣粘度及熔化性温度的研究

用化学试剂氧化物配制合成富硼渣，利用ＺＣ－１６００型高温综合测试仪，用内柱体旋转法测定其熔体粘度及熔化性温度。实验过程中，对氧化物原料采取细磨、混匀、快速熔制、搅拌成均相渣、钼片衬里坩埚等措施，有效防止碳化物生成。研究了Ｂ２Ｏ３，ＭｇＯ，ＳｉＯ２，ＣａＦ２含量对熔渣的粘度及熔化性温度的影响。Ｂ２Ｏ３，ＣａＦ２在熔渣中起到助熔剂及降低熔体粘度的作用。     

成分对MgO-Al_2O_3-C耐火材料抗侵蚀性能的影响

除工作环境外,原料配比对MgO-Al2O3-C材料抗侵蚀性能具有重要影响.采用不同杂质含量的电熔镁砂原料,按照不同C含量和Al2O3含量制备MgO-Al2O3-C试样.通过转动试样浸渣方法测得不同试样在富CaO熔渣中的侵蚀速率,从而研究了成分对抗侵蚀性能的影响.结果表明抗侵蚀性能随着镁砂杂质含量的增加而迅速降低,随着碳含量以及Al2O3含量的增加而先增加后降低.过多的Al2O3导致了熔渣黏度下降,而过多的碳导致了空隙率增大.根据上述结果,在富CaO熔渣中MgO-Al2O3-C材料理想的Al2O3质量分数为10%~30%,理想的C质量分数为10%~20%.     

熔渣中铁离子的循环伏安分析

研究了电解池配置及测试参数对含FeO熔渣循环伏安曲线稳定性的影响,初步考查了熔渣中Fe2+还原行为。结果表明:采用ZrO2(MgO)管作隔离膜,集成构建含有Pt,O2(air)/ZrO2参比电极的新型管状电解池进行循环伏安测试,能清楚地观察到熔渣体系中的氧化还原峰和电化学特性,但参比电极位置、电阻补偿率、工作电极在渣中的插入深度等对循环伏安曲线有一定影响;熔渣中Fe2+的电解还原过程由扩散控制。     

矾土尖晶石钢包浇注料的研制

研制了矾土尖晶石钢包浇注料。主要研究了镁砂细粉含量，颗粒级配和结合剂对浇注料性能的影响；着重对浇注料的抗渣性进行了讨论。研究结果表明：随着镁砂细粉含量的增加，浇注料的常温强度增加，中温强度下降，高温线变化率由收缩变为膨胀；浇注料的抗渣性与镁砂含量和尖晶石含量有关。     

矾土尖晶石钢包浇注料的研制

研制了矾土尖晶石钢包浇注料。主要研究了镁砂细粉含量 ,颗粒级配和结合剂对浇注料性能的影响 ;着重对浇注料的抗渣性进行了讨论。研究结果表明 :随着镁砂细粉含量的增加 ,浇注料的常温强度增加 ,中温强度下降 ,高温线变化率由收缩变为膨胀 ;浇注料的抗渣性与镁砂含量和尖晶石含量有关     

镁锆砖的制备工艺参数与抗RH炉渣侵蚀的相关性

通过对比镁锆砖和镁铬砖抗RH炉渣侵蚀机理以及简化模型法,研究了镁锆砖的制备工艺参数与抗RH炉渣侵蚀的相关性.利用正交试验的方法分析了颗粒级配、助烧剂、烧结温度、氧化锆含量和氧化锆种类对镁锆砖抗渣性能的影响,确立影响镁锆砖抗渣性能的关键因素为烧结温度和氧化锆含量.在此基础上进一步分析烧结温度和氧化锆含量对镁锆砖抗渣侵蚀性能的影响.通过统计分析手段,利用中心复合设计,建立镁锆砖的抗侵蚀统计分析模型,并作响应曲面图形.     

保护渣组分对部分稳定氧化锆原料高温稳定性的影响

选择CaO稳定氧化锆、CaO-Y2O3复合稳定氧化锆、Y2O3稳定氧化锆和MgO稳定氧化锆原料为研究对象,借助X射线衍射仪和扫描电子显微镜分析Al2O3、SiO2、Fe3O4、MnO2及3种不同组分的结晶器保护渣对这些原料高温稳定性的影响。结果表明,部分稳定氧化锆原料的高温稳定性主要取决于其稳定剂与渣组分的反应程度;高碱度渣有利于保持部分稳定氧化锆原料的稳定性。     

锆英石对镁质浇注料抗渣性及热震稳定性的影响

采用坩埚法研究了锆英石加入量对镁质浇注料的抗渣性的影响，用水急冷法研究了锆英石加入量对镁质浇注料的热震稳定性的影响。结果表明：随着配料中锆英石的增加，浇注料抗渣渗透性增强，抗渣侵蚀性降低，抗热震稳定提高。主要探讨了镁锆质浇注料抗渣渗透性机理。     

FeO含量对SiO2-CaO-Al2O3-MgO(-FeO)酸性渣熔化温度的影响

基于熔渣离子理论,利用导电法在高纯氩气保护下测定SiO2-CaO-Al2O3-MgO(-FeO)酸性渣(二元碱度R=0.6)的熔化温度,考察FeO含量对酸性渣熔化温度的影响。结果表明,FeO的加入可以降低酸性母渣SiO2-CaO-Al2O3-MgO的熔化温度,且渣中FeO含量越大,渣样熔化温度越低;当渣中FeO含量低于20%时,随着FeO含量的增加,渣样熔化温度降低幅度较大;当渣中FeO含量高于20%时,随着FeO含量的增加,酸性渣熔化温度降低趋势变缓。     

低碳含铝钢20Mn2精炼渣系CaO-SiO2-Al2O3-MgO-CaF2的优化

通过对低碳含铝钢20Mn2精炼过程的取样分析,得出精炼渣的熔化温度偏高,渣中存在大量固相CaO,并导致钢中含有CaO类夹杂物,精炼渣吸附夹杂物能力差. 利用FactSage热力学计算,从渣的低熔点区域控制和渣-钢反应这两个方面对渣系进行研究与优化. 结果表明,CaO/Al2 O3 质量比在1. 5左右添加质量分数为3% CaF2 可以有效降低渣的熔化温度,渣的熔化温度随着CaF2 含量的升高呈现先降低后升高的趋势,MgO的质量分数控制5%左右低熔点区域面积达到最大. 在SiO2 质量分数大于30%区域,钢中氧含量大体上随着CaO/Al2 O3 质量比的增加而降低,在SiO2 的质量分数低于30%区域随着CaO含量的升高而降低,钢中酸溶铝含量在SiO2 含量高的区域随着Al2 O3/SiO2 质量比的增加而升高,在SiO2 含量低的区域随着CaO/SiO2 质量比的增加而增加. 根据热力学分析结果得出合理的渣系范围:CaO 50% ~60%, Al2 O3 20% ~35%, SiO2 5% ~10%, MgO 5% ~8%, CaF2 0~5%. 优化渣系的实验结果表明,优化后渣系熔化温度降低,钢中夹杂物数量、面积和平均尺寸均有明显下降.     

钢包工作衬用无碳预制块的研制与应用

以高铝刚玉为骨料,电熔镁砂、氧化铝微粉和氧化硅微粉为基质料,研制了钢包工作衬用无碳预制块·结果表明:MgO与Al2O3反应形成尖晶石伴随的体积膨胀效应使预制块获得了较小的烧后线收缩率·与传统的Al2O3-MgO-C砖相比,由氧化物微粉结合的预制块具有较低的显气孔率,较高的高温抗折强度和良好的抗渣性·现场实际应用结果表明,用预制块砌筑的钢包工作衬具有较好的保温效果,能够有效地减小精炼过程中钢水的温降,并可以有效地防止钢水增碳,有利于低碳钢和超低碳钢的生产·