钢包冲击区刚玉—尖晶石预制块的开发

论文摘要

随着钢铁冶炼技术的不断进步,以及技术竞争的日趋激烈,炼钢钢种不断向高附加值、高技术含量发展,为适应低碳钢、超低碳钢和纯净钢钢种冶炼工艺对耐火材料的技术需求,耐火材料技术向着低污染、低成本方向发展。本文研究了刚玉—尖晶石预制块的性能及a-Al2O3微粉,SiO2微粉,ZrO2细粉,MgO细粉,ZrO2-MgO（1：1复合）细粉对刚玉—尖晶石浇注料常规性能影响,得到以下结论：1.通过正交设计试验得出,a-Al2O3微粉,SiO2微粉,ZrO2细粉,MgO细粉,ZrO2-MgO（1:1复合）细粉对刚玉—尖晶石浇注料影响的主次顺序为：SiO2微粉,ZrO2细粉,a-Al2O3微粉,MgO细粉,ZrO2-MgO（1：1复合）细粉,且在浇注料中a-Al2O3微粉最佳加入量为3%,SiO2微粉最佳加入量为1%,ZrO2细粉最佳加入量为3.5%,MgO细粉最佳加入量为3.5%,ZrO2-MgO（1：1复合）细粉的最佳加入量为2%。2.在刚玉-尖晶石浇注料中加入适量的氧化锆外加剂有补强的作用,可以提高浇注料的耐压强度,且试样的体积密度随着ZrO2加入量的增加而增大,显气孔率随着ZrO2加入量的增加而减少。3.在刚玉-尖晶石浇注料中加入适量的MgO细粉可使浇注料在高温条件下发生尖晶石化反应,反应生成的尖晶石强化了基质,提高了材料的高温强度及抗渣侵蚀性。但镁砂加入过量时则会由于烧后产生的组织松弛而使材料的强度下降。4.研究表明,适量的ZrO2-Mg0（1：1复合）细粉取代尖晶石粉后对刚玉尖晶石浇注料的常规性能的影响较小。5.在基质中细粉总量保持不变的情况下,尖晶石与刚玉的晶间结合程度随着尖晶石中铝含量的变化而变化。铝含量为78%的尖晶石比铝含量为65%和铝含量为90%尖晶石与刚玉的晶间结合程度好,试样具有较高的强度。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1.1 简述
• 1.2 钢包底用耐火材料的损坏机理
• 1.3 研究背景
• 1.4 包底结构的说明
• 1.5 钢包底预制块的设计思路
• 1.6 研究刚玉浇注料预制件的目的
• 1.7 本课题所要解决的主要问题和研究的主要内容
• 第二章 相关理论
• 2.1. 热态强度的提高
• 2.1.1 热态强度下降机理
• 2.1.2 预制块的抗爆裂性
• 2.2 提高高温性能的途径
• 2.3 预制过程控制对性能影响的重要性
• 第三章 实验原理及实验设备
• 3.1 气孔率和体积密度
• 3.2 耐压强度
• 3.3 抗折强度
• 3.4 抗渣性
• 第四章 实验研究
• 4.1 原料选择
• 4.2 方案确定
• 4.3 影响刚玉—尖晶石浇注料因素的优化设计
• 4.3.1 正交试验设计法
• 4.3.2 试验的优化设计
• 4.3.3 极差分析
• 4.3.4 结果的分析
• 4.4 不同基质组成对包底用刚玉-尖晶石浇注料性能的影响
• 4.4.1 实验方案
• 4.4.2 实验结果及讨论
• 4.5 应用实践
• 4.5.1 生产工艺简述
• 4.5.2 浇注料配置、混碾
• 4.5.3 预制成型
• 4.5.4 养护与干燥
• 4.5.5 应用实况
• 第五章 结论
• 第六章 应用前景及展望
• 参考文献
• 致谢