- 企業(yè)
- 供應(yīng)
- 求購(gòu)
- 資訊
成果完成人：佘鳳婭 張志成 關(guān)萍 孟利鳳 許玉琴
第一完成單位：長(zhǎng)興明天爐料有限公司
成果簡(jiǎn)介：
一、課題來(lái)源與背景 鎂質(zhì)搗打料施工方便、服役壽命較高、不污染鋼液、抗渣侵蝕性能較強(qiáng),現(xiàn)已在中間包工作襯得到廣泛應(yīng)用。現(xiàn)有的鎂質(zhì)搗打料一般以燒結(jié)或電熔鎂砂為原料制得,體積密度較大且導(dǎo)熱系數(shù)較高。在使用過(guò)程中,會(huì)導(dǎo)致中間包爐殼溫度過(guò)高,造成大量熱量損失,同時(shí),熔渣對(duì)鎂砂的潤(rùn)濕性較好,在服役過(guò)程中鎂質(zhì)耐火材料易被熔渣滲透,造成耐火材料損毀。
二、研究目的與意義 隨著煉鐵工業(yè)的發(fā)展和生產(chǎn)效率的提高,鐵溝用耐火材料越來(lái)越成為煉鐵生產(chǎn)的制約因素?，F(xiàn)有的鎂質(zhì)搗打料一般以燒結(jié)或電熔鎂砂為原料制得,體積密度較大且導(dǎo)熱系數(shù)較高,但熔渣對(duì)鎂砂的潤(rùn)濕性較好,在服役過(guò)程中鎂質(zhì)耐火材料易被熔渣滲透;而ASC質(zhì)免烘烤搗打料采用剛玉等重質(zhì)骨料致密性好,抗沖刷、耐侵蝕、高強(qiáng)度性能明顯,但保溫性差、材料成本高,也難以滿足高爐使用要求。為了解決上述問(wèn)題,本項(xiàng)目研究開(kāi)發(fā)一種工藝簡(jiǎn)單和施工方便的輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石搗打料的制備方法。產(chǎn)品具有隔熱性好、抗侵蝕、耐沖刷,以及成本低等特點(diǎn);可作為工作襯與熔體直接接觸,保溫性好,節(jié)約能耗。
三、主要論點(diǎn)與論據(jù)
1.原料系統(tǒng)及配方設(shè)計(jì) 圍繞搗打料的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行配方設(shè)計(jì)和對(duì)比試驗(yàn),最后確定出最佳重量百分含量的各個(gè)組份組成。
2. 配制方案
(1)按配比稱量好上述全部原料; (2)將上述配置好的微粉混合2～4分鐘,然后加入到骨料中混合3-5分鐘,攪拌均勻,即制得澆注料混合粉料。(3)待混合均勻后,在模具上手工搗打成型出50mm×50mm的試樣,于1600℃、3h下燒成。
3. 性能檢測(cè) 觀察燒后試樣橫剖面的基質(zhì)與顆粒結(jié)合情況。按國(guó)標(biāo)檢測(cè)燒后試樣的耐壓強(qiáng)度、線變化率和抗熱震性等指標(biāo)。
4.試驗(yàn)結(jié)果 4.1 鎂砂細(xì)粉加入量對(duì)抗渣性和線變化率的影響 4.2 鋁鎂尖晶石細(xì)粉加入量對(duì)抗熱震性的影響 4.3 氧化鉻細(xì)粉加入量對(duì)耐壓強(qiáng)度和抗渣性的影響 5.應(yīng)用效果 按改進(jìn)配方生產(chǎn)的搗打料進(jìn)行多盤取樣混合后,標(biāo)識(shí)為“新配方產(chǎn)品1”;同時(shí)為了嘗試降低產(chǎn)品成本,將新配方原料中0-1mm的白剛玉骨料改為棕剛玉,試生產(chǎn)了一盤取樣后標(biāo)識(shí)為“新配方產(chǎn)品2”,分別對(duì)產(chǎn)品主要的理化指標(biāo)和高溫物理性能進(jìn)行檢測(cè)。 通過(guò)檢測(cè)后的數(shù)據(jù)說(shuō)明,新配方產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)與原產(chǎn)品相比有了明顯的提高。新配方產(chǎn)品1的搗打料各項(xiàng)物理性能滿足企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),完全適用各種中小型高爐出鐵主溝;而新配方2產(chǎn)品因體積密度較低,沒(méi)能到達(dá)使用要求,所以在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)該選用新產(chǎn)品1的配方。
三、創(chuàng)見(jiàn)與創(chuàng)新
1、該產(chǎn)品采用具有納米孔徑的多孔方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷材料顆粒為骨料,有效降低了材料的導(dǎo)熱系數(shù),骨料中的納米孔一方面能有效阻止熔渣的滲透,另一方面能夠有效吸收因溫度劇變產(chǎn)生的熱應(yīng)力,提高了耐火搗打料的抗渣滲透能力和熱震穩(wěn)定性,另一方面利用尖晶石能吸收熔渣中鐵錳離子的能力以提高材料的抗渣滲透性能。
2、在搗打料中引入了剛玉細(xì)粉和α-Al2O3微粉,一方面利用緊密堆積行為將基質(zhì)中氣孔微納米化,另一方面會(huì)與鎂砂細(xì)粉和納米孔徑的方鎂石-鎂鋁尖晶石陶瓷材料中的MgO原位生成鎂鋁尖晶石,增強(qiáng)基質(zhì)中微顆粒間及骨料與基質(zhì)間的固固結(jié)合程度,進(jìn)而提高輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石搗打料的高溫力學(xué)性能。
3、在澆注料引入適量高碳含量的碳黑與高揮發(fā)性的瀝青復(fù)合使用,既保持了瀝青的揮發(fā)性,又保持了較高的殘?zhí)剂?從而提高材料的抗渣侵蝕性能、高溫性能和抗氧化性能。
4、搗打料中加入適量Cr2O3細(xì)粉后,在高溫下它與Cr2O3可形成缺位型連續(xù)固溶體,這樣,造成剛玉晶格的畸變并得到活化,增大了擴(kuò)散速度,因此促進(jìn)了材料的燒結(jié),提高材料燒后耐壓強(qiáng)度;Cr2O3細(xì)粉的加入還能促進(jìn)方鎂石及尖晶石對(duì)FeO的吸收,增加了熔渣的粘度,減少了熔渣的滲透通道,從而提高搗打料的抗渣性。
五、社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益、存在的問(wèn)題
長(zhǎng)興明天爐料有限公司研制的輕量化方鎂石-鎂鋁尖晶石搗打料產(chǎn)品,目前已進(jìn)入批量生產(chǎn)階段,產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定,生產(chǎn)工藝日趨完善,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本基本平穩(wěn)。產(chǎn)品正在逐步擴(kuò)大市場(chǎng),進(jìn)行產(chǎn)品成本與經(jīng)濟(jì)效益分析的條件已基本具備?，F(xiàn)就該產(chǎn)品的投入產(chǎn)出經(jīng)濟(jì)效益分析如下：該產(chǎn)品已累計(jì)完成銷售收入1502萬(wàn)元、利潤(rùn)105萬(wàn)元、上交稅金92萬(wàn)元。本項(xiàng)目產(chǎn)品試制成功,將一定程度上滿足了市場(chǎng)需求,促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí),提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益,現(xiàn)時(shí),項(xiàng)目將促進(jìn)本地區(qū)耐火產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平的提升。
六、歷年獲獎(jiǎng)情況 本項(xiàng)目核心技術(shù)已申請(qǐng)發(fā)明專利1件：高爐出鐵溝用修補(bǔ)料,申請(qǐng)?zhí)枺?01811246041.3。
成果類別：應(yīng)用技術(shù)
成果水平：國(guó)內(nèi)領(lǐng)先
研究起止時(shí)間：2018-01～2018-12
評(píng)論區(qū)
