一、硅铁电炉铁水包用耐火浇注料的研制(论文文献综述)
欧阳思[1](2021)在《铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究》文中指出铁水KR搅拌脱硫工艺是目前国内外钢铁企业铁水深脱硫的首选工艺。搅拌器是该工艺的唯一动力来源,由耐火材料外衬包裹金属芯和组成,由于其长期处于热震与铁水冲刷的工作环境中,对外衬耐火材料的整体性、热震稳定性和抗冲刷性提出高要求,使钢纤维增强莫来石浇注料成为目前搅拌器主流外衬耐火材料。随着铁钢界面技术的不断进步,铁水脱硫温度不断升高,搅拌器耐火材料外衬热震温差不断增大,导致莫来石浇注料中钢纤维高温膨胀、熔融加剧,失去其增强效果的同时,加剧搅拌器内部缺陷和破损,使搅拌器服役寿命明显下降。因而,为了应对更高温的铁水预处理环境,需以合适增强相取代钢纤维。碳纤维是一种新型非金属材料,含碳量高达90 wt.%,具有高强度、高模量、热膨胀系数小、非氧化环境下耐高温性好等优点,常与陶瓷材料、碳材料、金属材料、混凝土等复合,改善材料性能。然而,由于碳纤维表面疏水且含碳量高,将其引入耐火材料仍然存在较多问题,如分散不均、空气气氛高温下易氧化及与材料界面结合性差等。因此,本论文拟通过碳纤维表面改性与修饰,改善碳纤维高温抗氧化性及其与耐火材料间的界面结合性,并通过分散剂调节其分散行为,从而解决碳纤维在耐火材料中分散不均的问题,达到耐火材料碳纤维增强的目的;随后,在碳纤维改性与分散研究基础上,将其引入莫来石浇注料中,以改善浇注料热震稳定性和力学性能,并分析研究浇注料常温和高温下的增强机理;最后,采取数值模拟手段,对比分析不同莫来石浇注料搅拌器服役过程温度场和应力场的变化规律,并开展了两种浇注料搅拌器的工业对比试验研究。得出如下结论:(1)碳纤维表面改性与分散:(1)合适的热处理温度和时间可氧化分解碳纤维表面环氧树脂上胶剂而不损伤碳纤维本体;(2)除胶后,经10 wt.%硝酸溶液浸泡10 h的碳纤维比表面积和官能团增加,提高其与浇注料间的界面结合;(3)10 wt.%二氧化硅溶胶可在3~4mm碳纤维表面形成覆盖程度好且厚的SiO2涂层,原位气固反应法可在碳纤维表面生成SiC涂层,均可提升碳纤维抗氧化性及其与浇注料间的界面结合性;(4)PVP所带吡咯烷酮五环结构基团可与碳纤维形成π-π共轭作用,起到空间位阻的作用,提高碳纤维在水基材料中的分散稳定性,最佳分散剂溶液浓度为0.6 wt.%。(2)碳纤维对莫来石浇注料性能的影响:(1)碳纤维加入量和长度为0.1 wt.%和3 mm时,其在浇注料中分散均匀,增加与浇注料间结合界面,且适宜的长径比使增强增韧效果达到最佳,浇注料力学强度可提高40%以上;(2)高温处理后浇注料中碳纤维及其氧化形成的纤维状孔可消耗裂纹扩展能量,使热震裂纹偏转、减弱,其热震后强度保持率提高20%以上;(3)表面包覆SiO2和SiC涂层的碳纤维(CF/SiO2和CF/SiC)抗氧化性较好,浇注料力学强度提高30%以上,1450℃处理CF/SiC试样内有SiC晶须生成,改善浇注料抗热震性,强度保持率提高约10%。(3)碳纤维增强莫来石浇注料机理及性能调控:(1)在模拟莫来石浇注料加热过程中内部环境条件下,碳纤维高温处理后表面生成SiOX微球,提高碳纤维与基体间的结合性,从而提高浇注料力学性能;(2)碳纤维增强莫来石浇注料在高温热处理后内部发现互锁且表面包覆SiOX的SiC晶须(SiC/SiOX晶须),其数量随着碳纤维添加量增大而增加,该晶须可阻止裂纹的扩展与传播,从而提高浇注料的力学性能;(3)埋炭环境下热处理后碳纤维增强莫来石浇注料内生成大量SiC/SiOX晶须且玻璃相较少,其热震稳定性较空气环境下热处理浇注料有极大提升;(4)硅粉加入可提高碳纤维增强莫来石浇注料抗氧化性和力学性能,二氧化硅微粉加入可提高碳纤维分散性和浇注料流动性,碳化硅加入可提高浇注料热震稳定性和抗渣性。(4)碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器应力场模拟与服役情况:(1)通过ANSYS数值模拟对比分析常规莫来石浇注料搅拌器和碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器服役条件下温度场和应力场发现,由于碳纤维增强莫来石浇注料的导热系数和热膨胀系数较小,其搅拌器表面温度上升慢,内部温度梯度小,热应力低,最大热应力降低约40%;(2)通过工业对比试验发现,碳纤维增强莫来石浇注料搅拌器的平均使用寿命较常规莫来石浇注料搅拌器延长50%左右。
节闯[2](2021)在《镁质免烧耐火材料的制备与性能研究》文中认为钢包是炉外精炼的重要设备,其渣线用为镁碳质耐火材料,但较高的碳含量难以满足洁净钢的冶炼要求。镁质耐火材料具有不污染钢水和抗渣侵蚀性优良等特点,然而镁质耐火材料存在热震稳定性和抗渣渗透性较差等缺点。针对以上问题,本文制备了镁质免烧耐火材料,并研究添加剂以及热处理气氛对材料结构和性能的影响规律。通过上述研究工作,得到以下结论:(1)主要原料在混料和固化过程形成葡萄糖酸镁、柠檬酸镁,葡萄糖及其化合物发生脱水缩合,进而提高了材料固化后的力学强度。热处理温度高于1100℃,形成晶须状AlN和MgAl2O4。与空气气氛相比,埋碳气氛下,当热处理温度高于1100℃,在材料中观察到了Al4C3的生成,但由于烧结不足以及金属铝的添加导致的体积膨胀,材料机械强度相对较低,降低了材料高温热处理后的常温力学强度。(2)空气气氛下,添加铝硅合金的材料在高温下更有利于形成氮化铝晶须、板片状镁铝尖晶石及镁橄榄石晶粒的生成,因此在相同热处理温度条件下,与添加单质硅相比其具有更高的常温力学强度。将碳化硅和氮化硅分别与金属铝粉复配引入到试样中,与金属添加剂相比,由于碳化硅和氮化硅具有较强的共价键,自扩散系数较低,抑制了材料的烧结过程,因而热处理后试样的力学强度较低。(3)埋碳气氛下,分别引入单质硅粉、铝硅合金、碳化硅、氮化硅,都能在热处理过程中原位形成氮化铝晶须、柱状/颗粒状镁橄榄石晶粒、棒状镁铝尖晶石晶粒,有利于提高材料的力学性能。与空气气氛相比,材料的烧结性较差,不利于其致密化过程,因此相同温度下热处理后试样的常温力学强度相对较低。(4)抗渣性能研究表明,空气气氛下在试样侵蚀区形成了CaMgSiO4、Fe0.18Mg1.82SiO4;与之相比,埋碳气氛下在侵蚀区还形成了Fe3O4,有利于提高熔渣粘度,并在原质层的颗粒间隙形成了棒状镁铝尖晶石和长柱状镁橄榄石晶粒,提高了试样的抗渣渗透性能。与单质硅粉相比,高温下铝硅合金更易与氧化镁原位生成棒状镁铝尖晶石和长柱状镁橄榄石晶粒,提高试样的热震稳定性和断裂韧性;但埋碳气氛下材料烧结能力较低,因而试样的热震稳定性和断裂韧性较低。
曹雨桐,马北越,付高峰,唐艳东,任鑫明[3](2020)在《用后含碳耐火材料的再利用研究现状》文中研究表明对用后含碳耐火材料再利用的现状进行了总结,并介绍了研究成果以及未来的发展前景。含碳耐火材料的再利用不仅能够有效降低生产成本,还能保护环境,带来一定的经济效益。
徐平坤[4](2018)在《提高我国耐火材料应用技术水平的探讨》文中研究指明我国耐火材料品质不比国外差,但吨钢耐火材料消耗却比先进国家高。大量实例说明提高耐火材料应用技术水平,对降低耐火材料消耗有显着效果,因此,应该加强耐火材料应用技术研究,按热工设备使用条件选择合适的耐火材料,采取均衡构筑、认真维护、适当修补、强化管理等措施,使热工设备内衬寿命延长,以致达到永久内衬,用后耐火材料零排放。
刘成焱[5](2017)在《Al2O3-SiC-C系废旧耐火材料的回收再利用研究》文中研究说明目前宝钢每年消耗Al2O3-SiC-C系耐火材料约1万吨,由此产生的废旧耐火物约2000-3000吨,废旧耐火材料主要来源于高炉铁沟料、混铁车及铁水包内衬三个部分。而这部分耐火材料生产时一般以高品位、价格较高的电熔白刚玉、电熔致密刚玉或烧结刚玉为主要原料,配合优质的碳化硅颗粒或微分、石墨等基质组成,用后的废旧耐火材料中还是有相当部分的这些高品位耐火材料的存在,因此铝碳化硅碳砖废旧耐材具有极高的再生利用价值,而其再生利用可以有效降低材料成本,为企业降低成本形成有力支撑。本论文通过对宝钢Al2O3-SiC-C系耐火材料使用的部位以及情况分析,确定了废旧耐材回收再利用研究的方向。通过对废旧Al2O3-SiC-C系耐火材料化学成分的复分析,研究制定了分级破碎除杂筛选的回收流程和工艺,并针对回收料进行了理化性能的设计,通过不同粒度、不同添加剂、不同废旧耐材添加比例的试验,对其常规理化性能、抗渣侵蚀性、抗氧化性等进行了研究。同时将该研究成果进行了工业化生产应用,建成了废料破碎筛选回收生产线,并进行了高炉铁沟沟盖浇注料的现场应用性试验,获得了成功。经过研究得出了如下结论:1、Al2O3-SiC-C系废弃耐火砖经颚式破碎机破碎后分级筛选,采用磁铁棒对各粒径颗粒料进行物理除铁,回收料中铁含量明显降低。原砖层和变质层中的铁含量从2.54%和3.16%降低至1%以下。2、采用轮碾法去除回收颗粒料中的假颗粒,与球磨处理相比而言,效果更好。本实验中采用SHN型辗轮式混砂机轮碾以去除假颗粒,混碾时间以6 min为宜。3、Al2O3-SiC-C系废弃耐火物经除铁、轮碾、磁力筛分和重力风选处理得到的回收料主要矿相组成为刚玉、莫来石、石墨,少量石英,且纯度较高,均可用于再生ASC系耐火材料的优质原料。4、以Al2O3-SiC-C系废弃耐火物回收料为主要原料制备了铁水沟用ASC浇注料,实验研究表明,再生ASC浇注料流动性能好,经110℃×24 h和1450℃×3 h处理后的试样线变化率低于0.2%,体积密度约2.85 g/cm3。5、以Al2O3-SiC-C系废弃耐火物回收料为主要原料,热固酚醛树脂为结合剂制备了铁水沟用ASC捣打料,经200℃×8 h和1450℃×3 h处理后,试样体积密度达2.85-2.90 g/cm3;静态抗渣实验研究表明,回收料细颗粒部分(1-0.1 mm)含量低于4.5%所制备ASC捣打料抗渣性能较好。6、以Al2O3-SiC-C系废弃耐火物回收料为主要原料,热固酚醛树脂为结合剂制备了铁水包包壁和包底用ASC不烧砖,经200℃×8 h热处理后,试样体积密度达2.88 g/cm3。试样抗折和耐压强度随细颗粒部分(1-0.1 mm)含量的增大而增大。7、在氮气气氛下,Al2O3-SiC-C回收细粉经1500 ℃×4 h热处理后可制备出Al2O3-Sialon-SiC复合粉体,β-Sialon结构与SiC形成层状交错结构,且生成的圆柱状β-Sialon晶粒结晶完整,生长发育较好。8、以Al2O3-SiC-C系废弃耐火物回收料为主要原料配制的沟盖浇注料现场应用寿命达到了预期的要求,且成本远低于直接采购成本。
孙庚辰,王守业,邢守渭[6](2017)在《中国耐火原料的发展历程》文中研究说明我国耐火原料资源丰富、品种繁多,特别是高铝矾土、菱镁矿和石墨,其储量、品位和质量皆居世界前列,在国内外堪称三大宝贵资源。我国耐火原料60多年的发展历程也与其他工业一样精彩纷呈,经历了从最初的天然原料到经过精选加工的天然原料,再到按人们预定的要求而合成的优质耐火原料。原料
徐平坤[7](2017)在《发展我国叶蜡石质耐火材料的探讨》文中认为分析了我国叶蜡质耐火材料发展缓慢的原因,提出了加快其发展的对筞,即:扩大使用范围,探索最佳使用部位。增加叶蜡石质耐火材料的品种,特别是不定形耐火材料,以适应现代技术发展的需要。同时也介绍了我国发展叶蜡石质耐火材料的有利条件,即:天然资源丰富,矿石符合耐火材料要求,而且已掌握生产的核心技术,国家正在颁布叶蜡石砖的行业技术标准。
王建筑[8](2017)在《钢铁冶金用后耐火材料梯级回收利用基础研究》文中研究指明我国是钢铁大国,每年钢铁冶金行业产生用后耐火材料近900万吨,但仅有约30%得到回收利用,因此开展用后耐火材料的回收利用研究意义重大。本文对典型钢铁企业用后耐火材料产生数量、化学成分、显微结构及物相变化进行了系统的统计、检测与分析,据此提出了“梯级回收利用”系统方案。在再生料直接回收利用方面:提出了“基质团聚体填充缺陷”模型,对再生料影响材料性能的机理进行了研究;并选取用后镁碳砖及滑板为研究对象,开展了“梯级回收利用”基础研究和应用研究。在合成新材料方面:开展了以滑板再生料合成氧化铝多孔陶瓷材料的基础研究。通过研究得到以下主要结论:(1)对典型钢铁企业2013年用后耐火材料数量作了全面调研,其中400万吨炼钢厂年可回收用后耐火材料23324吨,并对部分耐火材料使用前后的化学成分、微观结构及物相变化进行了对比分析;依据调研数据对用后耐火材料进行了分类、归档及和分级,并依此提出了“梯级回收利用”系统设计方案,为实现用后耐火材料100%高附加值利用提供了可行的途径。(2)针对再生料直接利用时对材料的影响机理进行了研究:提出了“基质团聚体填充缺陷”模型,依据此模型,分析和解释了导致材料的气孔率升高、体积密度降低、强度降低,抗侵蚀性能下降,抗热震稳定性提高的原因。为了减少假颗粒的影响,研究了轮碾及高速逆流两种整形工艺对镁碳砖再生料化学成分及物理指标的影响,结果显示高速逆流整形后体积密度较大,53mm再生料达到3.53g/cm3,并且MgO含量较高,达到93.21%;这与经典力学模型计算结果一致,与分形维数研究结果相符合。(3)镁碳质再生料直接回收利用的研究结果表明:Al-Mg-O-C系统中单质Al在658.1℃开始熔化,876.8℃结束;800℃开始出现Al4C3物相,随着反应的进行逐渐消失;1400℃时系统内的凝聚相为α-Al2O3以及MgAl2O4;随着温度从200℃升高到1400℃,系统内物相Al的熔化消失及新物相α-Al2O3以及MgAl2O4的生成解释了材料的气孔率先增加后降低,体积密度先降低后增加,抗折耐压强度先降低后增加的原因。依据“基质团聚体填充缺陷”模型,随着再生料加入量的增加,材料的气孔率增加,体积密度降低,抗折耐压强度降低,同时材料的抗氧化性及抗渣侵蚀性均有所降低。通过试验得到了不同粒度镁碳砖再生料对材料性能影响的回归关系式。(4)研究了添加膨胀石墨及热处理工艺对添加再生料的铝碳质材料的影响:随着膨胀石墨加入量增多,显气孔率显着提高,体积密度明显降低;常温及高温强度随着膨胀石墨加入量增多而大幅度降低;这是因为膨胀石墨微晶分散在基质之间,起到分散剂的作用,同时当只加入膨胀石墨时,试样内没有碳化硅晶须生成。随着热处理温度的提高,连铸用Al2O3-C材料的残余线变化先减小后增加,显气孔率逐渐升高,体积密度逐渐降低,常温及高温强度均呈现先升高后降低的趋势;热处理温度高于1100℃,试样内有碳化硅晶须生成,热处理温度越高,碳化硅晶须的生成量越多,晶须越粗大。(5)进行了以滑板再生料合成氧化铝多孔陶瓷的基础研究:添加滑板再生料的多孔陶瓷材料高温下形成了莫来石结合的显微结构,提高了多孔陶瓷材料的强度;随着滑板再生料加入量的增加,材料的气孔率先增加后减小,体积密度、抗折强度及导热系数先减小后增加,并与气孔率呈现良好的负相关性;气孔孔径范围在0.1μm20μm之间呈现双峰分布,这与滑板再生料内碳作为造孔剂以及Al作为发泡剂复合作用有关。(6)按照“梯级回收利用”途径,实现了镁碳砖及滑板再生料的100%高附加值回收利用,年产生经济效益539.64万元;按照“梯级回收利用”途径,通过对其它用后耐火材料回收利用研究,从而可实现更多用后耐火材料的100%高附加值回收利用。
张巍[9](2015)在《硅线石的综合利用进展》文中提出硅线石是一种高铝矿物原料,在高温下分解产生莫来石和二氧化硅,同时伴随一定的体积膨胀,因此以硅线石为主要原料的制品或将硅线石添加到其他制品中,利用其体积膨胀效应可以有效抵消制品在高温烧成过程中产生的体积收缩,限制了局部应力,阻止和钝化了裂纹的产生,提高了制品的抗热震性,减小了机械剥落,从而提高了制品的性能,延长了制品的使用寿命.硅线石还具有化学性质稳定、抗热震性好、耐火度高、机械强度好等特点.硅线石可作为陶瓷、耐火材料、合成莫来石、焊接材料、摩擦材料等的原料使用.硅线石被广泛应用于冶金、化工、陶瓷、玻璃等领域.本文根据硅线石在陶瓷、定形耐火材料、不定形耐火材料以及其他一些领域应用的相关报道文献加以汇总,系统地介绍了硅线石的综合利用进展情况.
贾红玉,刘敬东,窦连生[10](2014)在《安钢用后耐火材料资源化利用途径探讨》文中提出结合国内外钢铁企业用后耐火材料资源化利用情况,分析了安钢目前用后耐火材料资源化利用存在的问题,对用后耐材资源化利用的途径、技术路线和发展方向进行了探讨。
二、硅铁电炉铁水包用耐火浇注料的研制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、硅铁电炉铁水包用耐火浇注料的研制(论文提纲范文)
(1)铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 铁水脱硫预处理系统研究进展 |
1.2.1 铁水脱硫预处理工艺概述 |
1.2.2 铁水预处理用脱硫器 |
1.2.3 脱硫器用外衬耐火材料的发展 |
1.3 碳纤维在耐火材料中的应用及问题 |
1.3.1 碳纤维的分类与特性 |
1.3.2 碳纤维在耐火材料中的应用 |
1.3.3 碳纤维在混凝土中的应用 |
1.3.4 碳纤维在耐火材料中的应用问题 |
1.4 碳纤维表面处理与分散研究进展 |
1.4.1 碳纤维表面处理研究进展 |
1.4.2 碳纤维分散研究进展 |
1.5 有限元分析在耐火材料中的应用 |
1.6 本课题的提出及研究内容 |
第二章 材料制备和研究方法 |
2.1 实验试剂与仪器 |
2.2 碳纤维和浇注料结构与性能测试表征 |
2.2.1 碳纤维/浇注料显微结构及元素分析 |
2.2.2 碳纤维分散稳定性测试与表征 |
2.2.3 碳纤维抗氧化性测试 |
2.2.4 碳纤维表面XPS测试 |
2.2.5 碳纤维物相分析 |
2.2.6 浇注料物理性能测试 |
2.2.7 浇注料热震稳定性测试 |
2.2.8 浇注料抗渣侵蚀性测试 |
第三章 碳纤维表面改性处理 |
3.1 实验设计与方案 |
3.2 碳纤维表面除胶与氧化 |
3.2.1 气相氧化法表面处理碳纤维 |
3.2.2 液相氧化法表面处理碳纤维 |
3.3 碳纤维表面涂层处理 |
3.3.1 溶胶包覆法 |
3.3.2 原位气固反应法 |
3.4 本章小结 |
第四章 碳纤维在浆体中的分散行为 |
4.1 实验设计与方案 |
4.2 实验结果与讨论 |
4.2.1 碳纤维在水溶液中的分散性 |
4.2.2 碳纤维在泥浆中的分散性 |
4.2.3 碳纤维在浇注料中的分散性 |
4.3 本章小结 |
第五章 碳纤维增强莫来石浇注料的结构与性能 |
5.1 实验设计与方案 |
5.2 碳纤维添加量对莫来石浇注料性能的影响 |
5.2.1 浇注料物理性能 |
5.2.2 浇注料显微结构 |
5.2.3 浇注料热震稳定性 |
5.3 碳纤维长度对莫来石浇注料性能影响 |
5.3.1 浇注料物理性能 |
5.3.2 浇注料显微结构 |
5.4 碳纤维表面修饰对莫来石浇注料性能的影响 |
5.4.1 浇注料物理性能 |
5.4.2 浇注料显微结构 |
5.4.3 浇注料热震稳定性 |
5.5 本章小结 |
第六章 碳纤维增强莫来石浇注料机理研究 |
6.1 实验设计与方案 |
6.2 碳纤维高温结构演变 |
6.2.1 碳纤维表面形貌 |
6.2.2 SiO_X微球生长机理 |
6.3 SiC/SiO_X晶须生长及机理 |
6.3.1 SiC/SiO_X晶须生长规律 |
6.3.2 SiC/SiO_X晶须生长机理 |
6.4 气氛对碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能的影响 |
6.4.1 浇注料物理性能 |
6.4.2 浇注料显微结构 |
6.4.3 浇注料热震稳定性 |
6.5 本章小结 |
第七章 碳纤维增强莫来石浇注料微观结构及性能调控 |
7.1 实验设计与方案 |
7.2 硅粉添加量对莫来石浇注料抗氧化性的影响 |
7.2.1 浇注料物理性能 |
7.2.2 浇注料宏观与显微结构 |
7.2.3 浇注料热震稳定性 |
7.3 二氧化硅微粉含量对莫来石浇注料流动性及结构的影响 |
7.3.1 浇注料物理性能 |
7.3.2 浇注料显微结构 |
7.3.3 浇注料热震稳定性 |
7.4 碳化硅含量对莫来石浇注料抗热震性和抗渣性的影响 |
7.4.1 浇注料物理性能 |
7.4.2 浇注料显微结构 |
7.4.3 浇注料热震稳定性 |
7.4.4 浇注料抗渣侵蚀性 |
7.5 本章小结 |
第八章 碳纤维增强莫来石浇注料服役行为 |
8.1 莫来石浇注料搅拌器服役行为模拟 |
8.1.1 等效模型建立 |
8.1.2 服役过程温度与应力分析 |
8.2 搅拌器实际服役行为 |
8.2.1 搅拌器制备工艺 |
8.2.2 服役行为研究方案 |
8.2.3 搅拌器服役情况 |
8.3 本章小结 |
第九章 总结论与展望 |
9.1 结论 |
9.2 展望 |
本论文的创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
(2)镁质免烧耐火材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
前言 |
第1章 文献综述 |
1.1 炉外精炼 |
1.1.1 炉外精炼技术的发展 |
1.1.2 炉外精炼技术的特点 |
1.2 钢包工作衬用耐火材料 |
1.2.1 钢包工作衬用耐火材料的发展历程 |
1.2.2 镁碳质耐火材料 |
1.3 低碳镁碳质耐火材料 |
1.3.1 低碳镁碳质耐火材料的原料 |
1.3.2 低碳镁碳质耐火材料的研究进展 |
1.4 免烧耐火材料 |
1.4.1 免烧耐火材料的特点和要求 |
1.4.2 免烧耐火材料用结合剂 |
1.4.3 免烧耐火材料用添加剂 |
1.5 研究意义及内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 研究内容 |
第2章 实验与研究方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验所用设备 |
2.3 材料制备 |
2.4 结构与性能表征 |
2.4.1 热震稳定性 |
2.4.2 抗渣性能 |
2.4.3 物相组成和显微结构分析 |
第3章 镁质免烧耐火材料基质部分的结构与性质研究 |
3.1 试样制备 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 主要原料在空气气氛下的反应过程 |
3.2.2 主要原料在埋碳气氛下的反应过程 |
3.3 小结 |
第4章 空气气氛下添加剂对材料结构和性能的影响 |
4.1 实验 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 单质硅粉对材料结构与性能的影响 |
4.2.2 铝硅合金对材料结构与性能的影响 |
4.2.3 碳化硅对材料结构与性能的影响 |
4.2.4 氮化硅对材料结构与性能的影响 |
4.3 小结 |
第5章 埋碳气氛下添加剂对材料结构和性能的影响 |
5.1 实验 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 单质硅粉对材料结构与性能的影响 |
5.2.2 铝硅合金对材料结构与性能的影响 |
5.2.3 碳化硅对材料结构与性能的影响 |
5.2.4 氮化硅对材料结构与性能的影响 |
5.3 小结 |
第6章 添加剂对材料抗渣性能和力学性能的影响 |
6.1 不同气氛下添加剂对材料抗渣性能的影响 |
6.1.1 抗渣试验后材料侵蚀区的物相组成 |
6.1.2 空气气氛下抗渣试验后材料的显微结 |
6.1.3 埋碳气氛下抗渣试验后材料的显微结构 |
6.2 添加剂对材料热震稳定性的影响 |
6.3 铝硅合金对试样断裂韧性的影响 |
6.4 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
详细摘要 |
(3)用后含碳耐火材料的再利用研究现状(论文提纲范文)
1 前言 |
2 用后含碳耐火材料再利用现状 |
2.1 用后镁碳耐火材料再利用 |
2.2 用后铝镁碳耐火材料再利用 |
2.3 用后铝碳耐火材料再利用 |
2.4 用后铝碳化硅碳耐火材料再利用 |
3 结语 |
(4)提高我国耐火材料应用技术水平的探讨(论文提纲范文)
1 我国耐火材料吨钢单耗与先进国家的差距 |
2 实例说明提高耐火材料应用技术水平的效果 |
3 提高耐火材料应用技术水平, 争取热工设备达到永久型内衬, 用后耐火材料零排放 |
3.1 炼钢转炉内衬 |
3.2 钢包内衬 |
3.3 高炉长寿 |
3.4 出铁场寿命 |
3.5 混铁炉长寿技术 |
3.6 铁水包寿命 |
4 讨论 |
5 结语 |
(5)Al2O3-SiC-C系废旧耐火材料的回收再利用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 铁水预处理 |
1.1.1 铁水预处理简介 |
1.1.2 铁水预处理的方法 |
1.1.3 铁水预处理的原理 |
1.1.4 铁水预处理对耐火材料的要求 |
1.2 Al_2O_3-SiC-C(ASC)系耐火材料概况 |
1.2.1 原料简介 |
1.2.2 Al_2O_3-SiC-C系耐火材料的应用 |
1.2.3 ASC系耐火材料的损毁 |
1.3 国内外废弃耐火材料的回收利用 |
1.3.1 国外用后耐火材料再生利用概况 |
1.3.2 国内用后耐火材料再生利用概况 |
1.4 课题背景与研究内容 |
1.4.1 课题背景 |
1.4.2 项目的研究内容 |
1.5 本项目的技术路线及研究目标 |
1.5.1 本项目的技术路线 |
1.5.2 研究目标 |
第2章 Al_2O_3-SiC-C系废旧耐火材料的回收处理研究 |
2.1 实验原料及研究方法 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 Al_2O_3-SiC-C砖的回收处理研究 |
2.2.1 原料的破碎分级及除铁研究 |
2.2.2 去除假颗粒研究 |
2.2.3 轮碾出路对去除回收颗粒中假颗粒的影响 |
2.2.4 球磨处理对去除回收颗粒料中假颗粒的影响 |
第3章 Al_2O_3-SiC-C系废旧耐火材料的回收利用研究 |
3.1 实验原料分析 |
3.2 回收料在Al_2O_3-SiC-C质浇注料中的应用 |
3.2.1 试样制备 |
3.2.2 浇注料的流动值 |
3.2.3 浇注料线变化率分析 |
3.2.4 浇注料体积密度分析 |
3.3 回收料在Al_2O_3-SiC-C质捣打料中的应用 |
3.3.1 捣打料配方 |
3.3.2 捣打料试样的抗折强度、耐压强度及抗氧化性能分析 |
3.3.3 捣打料料静态抗渣实验 |
3.3.4 捣打料变质层SEM图及能谱分析 |
3.4 回收料在铁水包包壁、包底耐火材料中的应用 |
3.4.1 铁水包包壁砖的制备 |
3.4.2 铁水包包壁试样体积密度及耐压强度分析 |
3.4.3 铁水包包壁试样体积密度及耐压强度分析 |
3.4.4 铁水包包壁试样体积密度及耐压强度分析 |
3.5 回收料合成Al_2O_3-Sialon-SiC粉体 |
3.5.1 实验原料分析 |
3.5.2 Al_2O_3-Sialon-SiC粉体制备反应研究 |
3.6 回收料在铁水沟沟盖浇注料上的应用 |
3.6.1 铁水沟沟盖浇注料的制备 |
3.6.2 流动值 |
3.6.3 抗折强度与耐压强度 |
3.6.4 线变化率 |
3.6.5 显气孔率与体积密度 |
3.7 ASC系废旧耐材回收再利用工业性应用 |
3.7.1 废旧耐材的回收 |
3.7.2 现场浇注 |
3.7.3 使用效果 |
3.7.4 结论 |
第4章 结果与讨论 |
参考文献 |
致谢 |
(6)中国耐火原料的发展历程(论文提纲范文)
1 1950-1970年天然耐火原料阶段 |
1.1硅石 |
1.2高铝矾土 |
1.3菱镁矿 |
1.4轻烧氧化镁 |
1.5烧结镁砂 |
2 1970—1990年,精选加工天然耐火原料阶段 |
2.1白云石 |
2.2叶蜡石 |
2.3石墨 |
2.4“三石” |
2.5棕刚玉 |
2.6中档镁砂 |
2.7电熔镁砂 |
2.8锆英石 |
2.9铬铁矿 |
3 1990-2016年人工合成耐火原料阶段 |
3.1高铝矾土基合成原料 |
3.1.1亚白刚玉 |
3.1.2烧结莫来石和电熔莫来石 |
3.1.3烧结镁铝尖晶石和电熔镁铝尖晶石 |
3.1.4电熔锆刚玉-莫来石 |
3.1.5电熔莫来石球形骨料 |
3.1.6高铝水泥 |
3.2菱镁矿基合成原料 |
3.2.1烧结镁钙砂和电熔镁钙砂 |
3.2.2高铁高钙镁砂 |
3.2.3烧结镁铬砂和电熔镁铬砂 |
3.3工业氧化铝基人工合成原料 |
3.3.1电熔白刚玉 |
3.3.2烧结刚玉和板状氧化铝 |
3.3.3致密电熔刚玉 |
3.3.4烧结莫来石和电熔莫来石 |
3.3.5烧结锆刚玉和电熔锆刚玉 |
3.3.6烧结锆刚玉莫来石和电熔锆莫来石 |
3.3.7烧结镁铝尖晶石和电熔镁铝尖晶石 |
3.3.8电熔和烧结铁铝尖晶石 |
3.3.9纯铝酸钙水泥 |
3.3.10含铝镁尖晶石的纯铝酸钙水泥 |
3.4非氧化物耐火原料 |
3.4.1碳化硅 |
3.4.2氮化硅和氮化硅铁 |
3.4.3塞隆(Sialon)和镁阿隆(Mg-AlON) |
3.5轻质隔热耐火原料 |
3.5.1氧化铝空心球和氧化锆空心球 |
3.5.2漂珠 |
3.5.3轻质高铝-黏土系列熟料(含球形骨料) |
3.5.4非晶质耐火纤维 |
3.5.5晶质耐火纤维 |
3.5.6微孔钙长石与六铝酸钙 |
3.6微粉与纳米粉 |
3.6.1 SiO2微粉 |
3.6.2α-Al2O3微粉 |
3.6.3ρ-Al2O3微粉 |
3.7工业废弃物和用后耐火材料再生资源化—耐火原料资源的一个新渠道 |
3.7.1工业废弃物的利用 |
3.7.2用后耐火材料的再利用 |
4结语 |
(7)发展我国叶蜡石质耐火材料的探讨(论文提纲范文)
1 我国叶蜡石质耐火材料发展滞后的原因与对筞 |
1.1 应用领域范围窄 |
1.1.1 改善叶蜡石砖的基质,提高抗侵蚀能力 |
1.1.2 扩大叶蜡石质耐火材料的用途,向钢铁以外行业拓展 |
1.1.3 扩大叶蜡石质耐火材料的品种 |
1.1.4 学习外国先进经验,扩大叶蜡石质耐火材料出口 |
1.1.5 改变叶蜡石砖的新产品观念,让它代替黏土质耐火制品使用 |
1.2 制品质量不高,影响使用范围的扩大 |
2 我国生产叶蜡石质耐火材料具有得天独厚的发展条件 |
2.1 具有丰富的叶蜡石资源 |
2.2 叶蜡石具有良好的耐火性能 |
2.3 我国生产叶蜡石质耐火材料有成熟的技术条件,而且国家重视叶蜡石耐火材料的发展 |
3 结语 |
(8)钢铁冶金用后耐火材料梯级回收利用基础研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 文献综述 |
1.1 前言 |
1.2 国内外用后耐火材料的回收利用概况 |
1.2.1 国外用后耐火材料回收利用 |
1.2.2 国内用后耐火材料回收利用 |
1.2.3 研究涉及到的几个概念 |
1.3 再生料直接利用研究进展 |
1.3.1 减少再生料假颗粒研究 |
1.3.2 再生料直接利用途径研究 |
1.3.3 再生料直接利用研究 |
1.4 新材料合成研究进展 |
1.4.1 新材料合成工艺研究 |
1.4.2 新材料合成基础研究 |
1.5 课题的提出 |
1.5.1 当前存在的问题 |
1.5.2 研究的目的及意义 |
1.5.3 研究内容 |
1.5.4 研究方法及逻辑框架图 |
2 用后耐火材料调研及化学成分、物相分析 |
2.1 试样检测方法与标准 |
2.2 典型钢铁企业用后耐火材料产量调研 |
2.3 部分用后耐火材料化学成分及物相分析 |
2.3.1 镁碳砖 |
2.3.2 滑板 |
2.3.3 干式料 |
2.3.4 铁水包砖 |
2.3.5 浇注料 |
2.3.6 透气砖 |
2.3.7 长水口 |
2.4 小结 |
3 用后耐火材料“梯级回收利用”系统设计 |
3.1 用后耐火材料回收 |
3.1.1 用后耐火材料分类原则 |
3.1.2 用后耐火材料归档原则 |
3.1.3 用后耐火材料分级原则 |
3.2 “梯级回收利用”系统设计 |
3.3 “梯级回收利用”系统设计应用 |
3.3.1 用后耐火材料原砖层化学分析 |
3.3.2 用后镁碳砖“梯级回收利用”应用 |
3.3.3 用后滑板“梯级回收利用”应用 |
3.4 用后耐火材料“梯级回收利用”问题说明 |
3.5 小结 |
4 再生料的影响机理及整形工艺研究 |
4.1 再生料的影响机理 |
4.1.1 “基质团聚体填充缺陷”模型 |
4.1.2 基于模型分析再生料对材料性能的影响 |
4.2 再生料整形工艺研究 |
4.2.1 试验原料及流程 |
4.2.2 整形工艺对再生料物理化学性能的影响 |
4.2.3 整形工艺对假颗粒影响的经典力学计算 |
4.2.4 整形工艺对再生料分形维数的影响 |
4.3 小结 |
5 再生料对镁碳质材料性能的影响基础研究 |
5.1 一级再生料对镁碳质材料性能的影响 |
5.1.1 试验原料与配比 |
5.1.2 Al-Mg-O-C系统热力学计算与分析 |
5.1.3 差热分析 |
5.1.4 物相变化 |
5.1.5 微观结构 |
5.1.6 物理性能 |
5.1.7 抗氧化性 |
5.1.8 抗侵蚀性能 |
5.2 二级再生料对镁碳质材料性能的影响 |
5.2.1 试验原料及配比 |
5.2.2 体积密度 |
5.2.3 耐压强度 |
5.2.4 抗侵蚀性 |
5.3 再生料对镁碳质材料性能影响回归分析 |
5.4 小结 |
6 再生料对铝碳质材料性能的影响基础研究 |
6.1 碳源及一级再生料对铝碳质材料性能的影响 |
6.1.1 碳源对铝碳质材料性能的影响 |
6.1.2 一级再生料对铝碳质材料性能的影响 |
6.2 热处理工艺及二级再生料对铝碳质材料性能的影响 |
6.2.1 热处理工艺对铝碳质材料性能的影响 |
6.2.2 二级再生料对铝碳质材料性能的影响 |
6.3 小结 |
7 利用再生料合成多孔陶瓷材料基础研究 |
7.1 原料与工艺流程 |
7.2 结果与分析 |
7.2.1 显微结构 |
7.2.2 物相组成分析 |
7.2.3 体积密度与气孔率的关系 |
7.2.4 抗折强度与气孔率的关系 |
7.2.5 导热系数与气孔率的关系 |
7.2.6 孔径分布 |
7.3 小结 |
8 再生料梯级回收利用结果分析及展望 |
8.1 镁碳砖再生料梯级回收利用结果分析 |
8.2 滑板再生料梯级回收利用结果分析 |
8.3 用后耐火材料梯级回收利用展望 |
8.4 小结 |
9 结论 |
致谢 |
参考文献 |
博士研究生在读期间研究成果 |
(9)硅线石的综合利用进展(论文提纲范文)
1 硅线石在陶瓷领域的应用进展 |
1. 1 蜂窝陶瓷 |
1. 2 莫来石瓷 |
1. 3 其他应用 |
2 硅线石在定形耐火材料领域的应用进展 |
2. 1 莫来石 - 刚玉制品 |
2. 2 碳化硅 - 硅线石制品 |
2. 3 硅线石 - 堇青石质窑具 |
2. 4 莫来石 - 硅线石质窑具 |
2. 5 高铝砖 |
2. 6 粘土砖 |
2. 7 氧化铝 - 硅线石制品 |
2. 8 硅线石 - 蓝晶石制品 |
2. 9 硅线石质制品 |
2. 10 硅线石 - 碳砖 |
2. 11 硅线石 - 纤维制品 |
3 硅线石在不定形耐火材料领域的应用进展 |
3. 1 浇注料 |
3. 2 可塑料 |
3. 3 喷涂料 |
4 硅线石在其他领域的应用进展 |
4. 1 作为合成莫来石原料 |
4. 2 作为焊接材料原料 |
4. 3 作为摩擦材料填料 |
4. 4 作为合成原料添加剂 |
4. 5 其他 |
5 结语 |
(10)安钢用后耐火材料资源化利用途径探讨(论文提纲范文)
0前言 |
1 国内外用后耐材资源化利用情况 |
1. 1国外用后耐材资源化利用情况 |
1. 2 国内用后耐材资源化利用情况 |
2 安钢用后耐材回收利用现状 |
3 用后耐火材料资源化利用途径探讨 |
3. 1 用后耐火材料回收工艺 |
3. 2 用后耐火材料的资源化利用途径 |
3. 2. 1 高炉出铁场用后耐火材料 |
3. 2. 2 用后镁碳质耐火材料 |
3. 2. 3 用后铝镁碳质耐火材料 |
3. 2. 4 用后 Al2O3- Si C - C 质耐火材料 |
3. 2. 5 用后镁铬质耐火材料 |
3. 2. 6 用后刚玉 - 尖晶石质浇注料 |
4 结论 |
四、硅铁电炉铁水包用耐火浇注料的研制(论文参考文献)
- [1]铁水脱硫搅拌器用碳纤维增强莫来石浇注料结构与性能研究[D]. 欧阳思. 武汉科技大学, 2021(01)
- [2]镁质免烧耐火材料的制备与性能研究[D]. 节闯. 武汉科技大学, 2021
- [3]用后含碳耐火材料的再利用研究现状[J]. 曹雨桐,马北越,付高峰,唐艳东,任鑫明. 耐火与石灰, 2020(06)
- [4]提高我国耐火材料应用技术水平的探讨[J]. 徐平坤. 工业炉, 2018(01)
- [5]Al2O3-SiC-C系废旧耐火材料的回收再利用研究[D]. 刘成焱. 东北大学, 2017(02)
- [6]中国耐火原料的发展历程[A]. 孙庚辰,王守业,邢守渭. 2017年全国耐火原料学术交流会暨展览会论文集, 2017
- [7]发展我国叶蜡石质耐火材料的探讨[A]. 徐平坤. 2017年全国耐火原料学术交流会暨展览会论文集, 2017
- [8]钢铁冶金用后耐火材料梯级回收利用基础研究[D]. 王建筑. 西安建筑科技大学, 2017(12)
- [9]硅线石的综合利用进展[J]. 张巍. 矿业工程研究, 2015(02)
- [10]安钢用后耐火材料资源化利用途径探讨[J]. 贾红玉,刘敬东,窦连生. 河南冶金, 2014(06)