新型碳化硅耐火材料侵蚀机理及高炉中部炉衬的选择

作者通过实验初步研究了两种高炉用新型耐火材料─—赛隆结合碳化硅砖和氨化硅结合碳化硅砖抗初渣、碱金属的侵蚀机理，为设计长寿高炉合理选择内衬提供依据。     

铅在高炉内的渗透机理

结合昆钢生产实际,对高炉内铅的渗透机理进行了系统的考察与研究.结果表明:高炉内铅不能简单地通过砖衬的原始气孔进行渗透.铅在高炉砖衬内的渗透行为主要是通过各种缝隙,特别是炉壳与砖衬之间的间隙而进行的.当耐火砖受侵蚀较严重时,铅进入砖内部并发生膨胀变形,进一步破坏耐火材料的组织结构.基于新的铅渗透机理,对高炉排铅孔设计理念进行了探讨,为铅负荷较高的高炉进行合理炉型设计、安全稳定生产和提高高炉寿命提供了参考依据.     

氧化法生产33号电熔锆刚玉工艺

用粉状的工业氧化铝和锆英砂为主要原料,在电炉内熔化后浇铸成锆刚玉砖,称这种生产工艺叫还原法。其在熔化过程中渗入一定量的石墨碳。实践证明,当这种锆刚玉砖用于玻璃窑炉内衬时,这些石墨碳会析出基体进入玻璃融体内,使玻璃产生气泡,降低耐火材料抗玻璃液侵蚀性能。因此降低锆刚玉砖中碳含量是提高耐火材料抗侵蚀性能     

玻璃池窑电熔锆刚玉砖侵蚀特征的研究

对玻璃池窑池壁、小炉口、流液洞、加料口等处的电熔锆刚玉砖侵蚀特征进行了研究。结果表明，碱性氧化物（Ｎａ２Ｏ）仍然是侵蚀的主要成分，玻璃中Ｎａ２Ｏ分解砖中莫来石，形成α—Ａｌ２Ｏ３和ＳｉＯ２，Ｎａ２Ｏ把刚玉（α—Ａｌ２Ｏ３）转变成β－Ａｌ２Ｏ３，β－Ａｌ２Ｏ３在高温下由于碱的挥发，逐步溶解在玻璃中。Ｎａ２Ｏ和砖中Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２结合形成低信点的新矿物—霞石，电熔锆刚玉砖就此而损毁。     

Sialon结合SiC耐火材料的高温碱侵蚀行为

研究了采用新工艺合成的低成本Ｓｉａｌｏｎ结合ＳｉＣ耐火材料在９００℃和１３００℃时的碱侵蚀动力学及碱侵蚀机理，研究发现，Ｓｉａｌｏｎ／ＳｉＣ耐火材料在１３００℃时的吸碱量低于９００℃时的吸碱量。这归结于在１３００℃时沉积碳部分地还原了Ｋ＿２Ｏ，从而阻碍了碱对Ｓｉａｌｏｎ／ＳｉＣ耐火材料的侵蚀。Ｓｉａｌｏｎ／ＳｉＣ耐火材料耐碱侵蚀能力高于Ｓｉ＿３Ｎ＿４／ＳｉＣ耐火材料。     

高炉炉衬侵蚀微观机理

对高炉上部中、低温区和下部高温区取砖样,应用热力学计算、扫描电镜和能谱分析等方法,从热力学和微观机理两方面研究了高炉衬砖侵蚀机理. 结果表明:K对碳砖的侵蚀具有穿透力,Na则没有;K是通过K蒸气穿透到砖中,而Na是通过气体带着Na的化合物渗透到砖缝中. 在高温区Zn对砖的侵蚀作用很小,中、低温区Zn对砖的侵蚀影响最大.     

高炉用SiC砖显微结构及其抗侵蚀特征

用显微分析手段对高炉用四种Ｓｉ３Ｎ４结合及Ｓｉａｌｏｎ结合的ＳｉＣ砖进行了分析观测,测定了四种样品的抗氧化,抗碱侵及抗渣侵的能力。发现ＳｉＣ耐火材料的抗侵蚀能力与其显微结构密切相关,结构越致密,ＳｉＣ砖的抗侵蚀能力越强,ＳｉＣ砖中胶结相的胶结力是其结构性能的关键,Ｓｉ３Ｎ４及Ｓｉａｌｏｎ的网状结构愈发育,砖体的抗侵蚀越强,测定分析了四种样品的碱侵蚀产物,发现“过剩氧”的存在是砖体碱侵破损的原因之一     

精炼钢包渣对合成镁钙系耐火材料侵蚀研究

以轻烧镁粉和轻烧白云石粉为原料，合成镁钙砂并制砖；利用高温显微和岩相分析，将材料抗水化性与抗渣性结合起来，研究了精炼钢包渣对合成镁钙系耐火材料的侵蚀。结果表明：合成镁钙系耐火材料对碱性渣有很好的抵抗性；少量添加剂既可提高抗水化性又不降低抗渣性。     

熔融还原型熔渣对Al2O3—C—ZrO2系耐火材料的侵蚀

在实验室内模拟熔融还原铁浴式熔渣，采用静态与旋转法研究了高铝质耐火材料及其配加石墨碳与ＺｒＯ２耐火材料的抗渣蚀能力变化，用ｘ射线衍射及波谱分析方法分析了侵蚀的特点，主要因素及其与耐火材料在侵蚀过程中微观结构变化的相互关系。结果表明，配加适量的石墨碳与ＺｒＯ２均可改善耐火材料的结构及抗渣蚀的能力，渣的氧化性是影响侵蚀速度的重要因素之一。     

熔融还原型熔渣对Al_2O_3－C－ZrO_2系耐火材料的侵蚀

在实验室内模拟熔融还原铁浴式熔渣，采用静态与旋转法研究了高铝质耐人材料及其配加石墨碳与ＺｒＯ＿２耐火材料的抗渣蚀能力变化，用ｘ射线衍射及波谱分析方法分析了侵蚀的特点，主要因素及其与耐火材料在侵蚀过程中微观结构变化的相互关系。结果表明，配加适量的石墨碳与ＺｒＯ＿２均可改善耐火材料的结构及抗渣蚀的能力，渣的氧化性是影响侵蚀速度的重要因素之一。     

高炉炉缸黏滞层物相及形成机理

通过对高炉炉缸黏滞层化学成分分析、XRD、SEM-EDS分析及对炉缸用碳复合砖性能、微观结构的研究，探明了炉缸黏滞层的形成机理.结果表明:碳复合砖本身致密的微观结构使其具有优良的抗渣铁侵蚀性能，且具备自护炉机制，能够形成石墨-C层、高铝渣层、石墨层多相体系.并通过计算得出高炉炉缸侧壁石墨碳析出热力学条件，表明在一定的铁水流动条件下，石墨碳与铁水存在溶解析出平衡，从而隔离开铁水与砖衬的直接接触，延缓砖衬侵蚀，实现高炉炉缸长寿.     

玻璃池窑的计算机辅助设计 Ⅱ.燃油蓄热室横火焰流液洞池窑

用理论和实际经验相结合的方法,采用ＦＯＲＴＲＡＮ语言编程设计了一个燃油蓄热室横火焰流液洞池窑,用ＡｕｔｏＣＡＤ１２．０版软件包绘制了三张窑炉图（平面图、横剖面图、纵剖面图）。     

具有良好运行特性的新型池窑结构设计

传统池窑中玻璃液的流动是自然对流控制下的混合对流，流型靠温度制度建立，稳定性差，对控制的要求高。为了改善玻璃熔制质量，剖析了传统池赛结构与运行特性的缺陷，针对性地提出了一种能克服其缺陷的新型池赛结构。用数值模拟对新池窑和传统池窑的运行特性进行了分析比较。这种新型池窑将澄清部由原来的深池改为浅槽，从而可用强迫流动取代原来的混合对流组织玻璃液澄清，因而具有稳定性好，易控制等优点。     

Thermodynamic simulation of the effect of slag chemistry on the corrosion behavior of alumina–chromia refractory

The corrosion behavior of alumina–chromia refractory against two kinds of industrial slags (coal slag and iron smelting slag) at 1550°C was investigated via thermodynamic simulations. In the proposed simulation model, the initial slag first attacks the matrix and surface aggregates and subsequently attacks the inner aggregates. The simulation results indicate that the slag chemistry strongly affects the phase formation and corrosion behavior of the refractory brick. Greater amounts of alumina were dissolved and spinel solid phases formed when the brick interacted with iron smelting slag. These phenomena, as well as the calculated lower viscosity, may lead to much deeper penetration than that exhibited by coal slag and to more severe corrosion compared to that induced by coal slag. The thermodynamic calculations well match the experimental observations, demonstrating the efficiency of the proposed simulation model for evaluating the corrosion behavior of alumina–chromia refractory.     

富氧喷煤对耐火材料侵蚀的实验研究

利用煤粉燃烧试验装置模拟高炉富氧喷煤实际情况,对硅砖、高铝砖和黏土砖进行了热空气侵蚀试验,分析了侵蚀后试样的物相和显微结构.结果表明:随着鼓风富氧率的提高,侵蚀后硅砖中玻璃质和隐晶质硅酸盐含量不断降低,气孔孔径扩大,气孔率不断升高;高铝砖中莫来石和方石英的含量不断升高,玻璃质硅酸盐和隐晶质铝硅酸盐的含量则不断下降,气孔孔径扩大,气孔率不断升高;黏土砖的物相组成和显微结构都没有发生明显的变化.     

硼硅酸盐玻璃对电熔AZS和粘土质耐火材料的侵蚀行为

本文利用光学显微镜、X射线衍射等技术研究了硼硅酸盐玻璃对电熔AZS和粘土质耐火材料的侵蚀过程,并与普通钠钙玻璃在同等条件下对耐火材料的侵蚀情况作了比较。     

耐火砖模具CAD软件系统及其应用

本文扼要地介绍一个“耐火砖模具计算机辅助设计”软件系统的功能、程序设计方法和应用实例。使用该软件系统时,只须输入砖型有关数据,计算机可以自动显示和输出砖型立体图、砖模装配平面图、各模板零件工作图。它应用于耐火材料工业生产中耐火砖模具的设计和绘图。     

铝熔炼炉炉衬组合的优化模拟

为了减少炉衬的热损失和节约投资成本,针对铝熔铸行业广泛使用的反射式铝熔炼炉,以三层平壁炉衬结构为研究对象,计算分析隔热方式对炉衬传热影响.以经济厚度法为依据,推导出炉衬的经济厚度计算公式,并通过编程实现炉衬组合的计算机优化.同时以蓄热式铝熔炼炉热平衡测试为例,建立铝熔炼炉数学模型,运用计算流体力学软件FLUENT对炉窑工作制度为40周的优化前后的炉衬组合进行仿真.结果表明:炉衬组合的计算机优化结果可获得比较理想的经济效益:炉墙采用40 mm黏土质浇注料+300mm硅藻土砖+120mm硅酸铝纤维毡;炉顶采用220 mm普通耐火混凝土+150mm黏土质浇注料+80mm硅酸铝纤维毡;炉底采用200 mm高铝质浇注料+300mm硅藻土砖+50mm黏土质浇注料.     

生产玻璃马赛克池窑料道着色的模拟研究

本文根据相似理论,对生产玻璃马赛克池窑料道着色进行了模拟研究.在模型中设置了搅拌器,研究了搅拌器安装位置、数量、旋转方向等对料道中温度场及出料端均匀度的影响,同时得到了料道着色的一些基本参数,为料道着色在玻璃马赛克生产窑炉中实际应用打下了基础.