镁碳砖的制备与应用_毕业设计(论文)(编辑修改稿)

镁碳砖的制备与应用_毕业设计(论文)(编辑修改稿)内容摘要：

料湿度过大，则粉料粘度增大，初压时颗粒易于变形粘结，坯体表面密度瞬时增大，颗粒的粘结作用使排气不畅，容易在坯体中间形成坯中空气膜而产生夹层，同时粘模现象增 多，使操作人员增加擦模频率，影响设备运转效率及产量。 镁碳砖生产中的湿度应通过控制结合剂的加入量，原料自身含水量以及混炼制度进行严格控制。 （ 3）、 控制压制过程 在使用摩擦压力机生产镁碳砖时，应尽量改进压机，提高其可控性，简化压制过程，降低操作难度。 由于摩擦传动中的飞轮速度难以准确控制，主要靠操作人员通过经验来控制压制过程，有时难以满足生产需要。 在压制过程中，压力的大小和时间是影响层裂和尺寸的关键因素。 在压制过程初期，如果压力过大，将大量气体封闭在坯体内部无法排出，所以需要使用适当的压力将坯体内气体逐 渐排出。 通过调整施压方法也可以提高气体排出量，起到提高生产质量的效果。 洛阳理工学院毕业论文 13 第 3 章 镁碳砖的应用 镁碳砖在转炉上的应用 1 原材料的质量性能对镁碳砖使用效果有较大影响。 因此，必须严格选用各种原材料。 2 成型时应该严格按照先轻后重、多次加压的操作规程进行压制，以免产生裂纹，最好采用抽真空、排气加压装置。 3 镁碳砖在生产过程中易产生层裂、韧性差。 镁砖产品层裂从使用角度看，由于层裂原因产生的层裂缝隙会使钢水沿缝隙渗透，导致产品侵蚀加快，影响产品使用寿命。 从生产角度看，它直接影响产品合格率，提高了生 产成本和生产一线工人的劳动强度，使企业造成很大损失。 4 镁碳砖近年来转炉炉衬材料在材质、工艺、质量、品种上都有很大变化。 镁碳砖的开发和应用，使转炉炉龄有了明显的提高。 5 近年来 , 对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外业界的重视故镁碳砖低碳化是目前技术的发展趋势。 调渣剂：为确保炉渣中保持一定的氧化镁含量，减少炉衬镁含量的流失，在造渣过程中需加入一定的调渣剂。 因此要求在调渣剂中要具有一定的镁含量，同时杂质含量要符合规定要求。 助溶剂：由于萤石供应原因及使用时的副作用，因此现在一般采用铁锰矿 石、氧化铁皮或用铁矿石作为助溶剂。 6 温度制度：炼钢过程温度控制和终点温度控制对转炉炉衬侵蚀速度影响也比较大。 因此，在满足钢水浇注的前提下，炼钢过程温度控制和终点温度越低对提高炉衬寿命就越有利。 洛阳理工学院毕业论文 14 － 图 31 转炉结构示意图 转炉结构示意图见 31。 炉口、炉帽部位温度变化剧烈，受渣蚀较严重，应选用抗热震性好，抗渣性强的镁碳砖。 耳轴区 两侧除受吹炼时损毁作用外，表面无保护渣层覆盖，不易修补，砖中碳易氧化，应砌筑抗渣性优良、抗氧化性好的优质镁碳砖。 渣线部位与熔渣长期接触，受渣蚀 严重，需砌筑具有优 良抗渣性的镁碳砖。 装料侧吹气时炉渣和锵水的喷溅作用容易造成化学侵蚀、磨损、冲刷以及装人废钢和铁水时的直接撞击和冲蚀，应选用具有抗渣性强、高温强度高、抗热震性好的镁碳砖。 炉缸、炉底与其他部位相比侵蚀较轻，可选用普通镁碳砖。 当采用顶底复合吹炼技术时，尤其是底吹 CO、 O2 等气体时，损毁更为严重，应选用抗氧化性和抗热震性好高温强度高，抗渣性强的高级镁碳砖。 根据转炉炉体部位损毁的特点，使用不同品级的镁碳砖配合砌筑 ，形成均衡损毁的综合炉衬。 镁碳砖在转炉上的砌筑 任何一种炼钢操作。 由于冶炼钢种和造渣材料等因 素不同 ， 炉衬各部位的蚀洛阳理工学院毕业论文 15 损都不会是一致的 ， 就武钢情况而言 ， 其转炉炉衬损毁严重程度从大到小可依次列为堤坡渣线→耳轴区→炉帽出钢口→前大面→后大面→炉帽→熔池及炉底。 根据这个损毁规律 ， 我们实行了焦油白云石砖一镁碳砖品种系列综合筑炉其筑炉情况见图。 在前大面保留焦白砖的目的是便于拆炉 ， 减少修炉工期。 待拆炉机购进后 ， 前大面就采用中档镁砂碳砖。 我们工作目标是实现转炉炉衬全镁碳化 ，取消易水化的焦油白云石砖。 MgOC 砖在炉外精炼技术中大有前途 MgOC 砖除成功的应用于转炉 、 电炉 、 大罐渣线外 ， 目前日本正在进 行应用于真空室的试验 ， 随着镁碳砖技术的不断发展 ， 理化特性的不断提高 ， 预计它在炉外精炼技术中会得到更广泛的应用。 表 31 镁碳砖的理化指标 项目 MT10A MT10B MT10C MT14A MT14B MT14C MT18A MT18B MT18C MgO%≥ 80 78 76 76 74 74 72 70 70 C%≥ 10 10 10 14 14 14 18 18 18 显气孔率 %≤ 4 5 6 4 5 6 3 4 5 体积密度 g/cm≥ 常温耐压强度 MPa ≥ 40 35 30 40 35 25 40 35 25 高温抗折强度 MPa ≥ 6 5 4 12 8 5 10 7 4 洛阳理工学院毕业论文 16 表 32 转炉各部位炉衬的工作条件 部位 炉衬工作条件 炉口 装料、吹炼、出钢、倒渣时温度变化大。 炉渣侵蚀 ,携尘废气冲刷、装料及清钢、渣时受机械撞击 炉帽 取样及出钢时受炉渣侵蚀 ,温度变化大 ,空炉时砖中碳素易被氧化 ,受废气及粉尘的侵蚀与磨损 炉身 装料侧 受废钢及铁水的撞击与冲刷 ,温度变化大 出钢侧 受炉渣及钢水的侵蚀与磨损 ,出钢时受炉渣及钢水的热冲击与冲刷 耳轴区 炉衬挂渣少 ,空炉时砖中碳素被氧化。 炉子倾动时受异常力的作用 渣 线 炉渣侵蚀 炉 底 受钢水剧烈冲刷与磨损 顶底复合吹炼转炉底供气砖 受钢水及炉渣化学侵蚀与剧烈冲刷 ,温度骤变及氧化作用 出钢口 受钢水冲刷 ,炉渣侵蚀及温度变化剧烈 洛阳理工学院毕业论文 17 第 4章 镁碳砖技术发展趋势 纳米结构基质低碳镁碳砖的开发研究 文献 [18， 19]通过采用纳米尺度的炭黑以及复合石墨化炭黑改性酚醛树脂 ，形成杂化树脂 (HB:Hybrid Binder )和高性能杂化树脂 (High Performance Hybrid Binder)。 在基质组成中引入不同形态纳米尺度的炭黑 (单球型、聚集型 )和复合石墨化炭黑 ， 所研制的低碳镁碳砖的组成与性能如表 41所示。 表 41 纳米技术镁碳砖的特征性能 试验砖 1 2 3 4 镁砂 炭黑 单球体类型 A 团聚体类型 C 团聚体类型 D 复合石墨化炭黑 树脂结合剂 （ HB） (HHB) (HHB) (HHB) 显气孔率 /% 体积密度 /gcm3 1000℃ 5h 显气孔率 /% 体积密度 / 3 抗折强度 /MPa 1400℃ 5h 显气孔率 /% 体积密度 / 抗折强度 /MPa 洛阳理工学院毕业论文 18 研究结果表明 ， 所研制的低碳镁碳砖在抗热震性、抗氧化性、抗渣性以及导热性等方面与传统镁碳砖相比都有显著的改善和提高。 低碳镁碳砖基质结构的优 化 Tamura 等 [ 18~ 20] 用炭黑和金属为原料 , 采用 自蔓燃 ( SHS) 法合成了具有纳米尺度的复合石墨化炭黑 ( N ano Compound Graphit ized Black)。 这种复合石墨 化 炭 黑 是 由 被 部 分 石 墨 化 的 炭 黑 及 具 有 纳 米 尺 度 的 金 属 炭 化 物所组成。 图 42为含有 图 4 2� 含碳 化硼的复合石墨化炭黑的 XRD 图谱 〇 石墨。 � �△ B4 C B4C 的复合石墨化炭黑的 XRD图谱 , 碳 ( 002) 的点阵空间从 d= 者更小 ,石墨结构显著发育。 图 5为这种复合石墨化炭黑 ( 曲线 ) 洛阳理工学院毕业论文 19 以及商用 B4C( 50μm) 和炭黑混合粉体 ( 曲线 ② )( B4C/ 炭黑的比值与复合石墨化炭黑相同 ) 的 TG曲线。 结果表明 , 具有纳米尺度的复合石墨化炭黑在 600oC以上迅速增重 ,在 1200oC增重量是商用混合粉体的 8倍或更 多 ,这一结果表明 ,在B4C 重量一样的情况下 ,抗氧化效果随着抗氧化剂尺寸和弥散性的不同而差别很大。 通过很细的 B4C均匀氧化 ,可形成 B2O3 保护层 ,从而改善了砖的抗氧化性能。 洛阳理工学院毕业论文 20 结 论 镁碳砖是广泛使用的耐火材料 ,本文通过研究生产中仍存在易层裂、韧性差等问题。 以及怎样调整镁碳砖配合料颗粒级配、控制混合料湿度与优化压制过程才能提高生产质量。 得出以下结论： （ 1）原材料的质量性能对镁碳砖使用效果有较大影响。 因此，必须严格选用各种原材料。 （ 2）成型时应该严格按照先轻后重、多 次加压的操作规程进行压制，以免产生裂纹，最好采用抽真空、排气加压装置。 （ 3）镁碳砖在生产过程中易产生层裂、韧性差。 镁砖产品层裂从使用角度看，由于层裂原因产生的层裂缝隙会使钢水沿缝隙渗透，导致产品侵蚀加快，影响产品使用寿命。 从生产角度看，它直接影响产品合格率，提高了生产成本和生产一线工人的劳动强度，使企业造成很大损失。 （ 4）镁碳砖近年来转炉炉衬材料在材质、工艺、质量、品种上都有很大变化。 镁碳砖的开发和应用，使转炉炉龄有了明显的提高。 （ 5）近年来 , 对精炼钢包用低碳量、性能优异的低碳镁碳砖的开发受到国内外 业界的重视故镁碳砖低碳化是目前技术的发展趋势。 洛阳理工学院毕业论文 21 谢 辞 感谢岳卫东老师指导我论文的写作方向和构架以及思维方法上的启发，并对论文初稿进行了认真的批阅，指出其中谬误之处和构架的不足，给与了细心地指导，提出了和好的建议。 使此论文得以顺利完成。 在此，谨向岳卫东老师表示崇高的敬意和衷心的感谢。 谢谢岳老师在我撰写论文的过程中给予的极大帮助。 同时，论文的顺利完成，离不开其他各位老师、同学和朋友的关心和帮助。 在整个的论文写作过程中，各位老师、同学和朋友积极的帮助我查阅资料和提供有利于 论文写作的宝贵建议，在他们的帮助下，论文得以不断的完善，最终使我完成了整篇论文。 另外，要感谢在大学期间所有传授我知识的老师，是老师们的细心教导使我有了良好的专业课知识，这也是论文得以完成的基础。 感谢洛阳理工学院提供的良好条件。 再次感谢所有给我帮助的老师和同学，谢谢你们。 洛阳理工学院毕业论文 22 参考文献 [1] 张江伟 ,张治广 . 邢钢炼钢系统耐火材料的使用情况． 耐火材料 ,20xx [2] 张道琨 . 镁碳砖的性质、工艺和应用 [J]. 经济技术研究中心 ,1988 年第三期 [3] 贺东强 . 镁碳 砖在转炉各部位上的应用 [J]. 山东陶瓷 . [4] 转 炉用镁碳砖的评价及其效果 [J].日本耐火物 ,第 329集 ,37期 ,1985年 6月 [5] 许 晓海 ,冯改山 . 耐火材料技术手册 [M]. 冶金工业出版社 ,20xx. 1 [6] 周惠兴 .优质镁碳砖的制造技术 [J]. 冶金能源 第 12卷第 4期 [7] 林子良 ,赵英杰 . 武钢镁碳砖的研制与应用 [J].武钢技术 1987年 第七期 [8] 王诚训 ,耿国枢 ,候谨 .转炉用 MgOC系耐火材料（三） [J]. 包钢科技 1900 年第 1期 [9] 朱伯铨 ,张文杰 . 低碳镁碳砖的研究现状与发展 [J].武汉科技大学学报第 31卷 第 3期 .20xx年 6月 [10] 李新健 ,柯昌明 ,李楠 . 含碳耐火材料的防氧化方法 [J]. 耐火料 ,20xx,40 (2) :133～ 135 [11] 王诚训 . MgOC 质耐火材料 [ :冶金工业出版社 ,1995:85 [12] 刘新或等 .铝碳滑板的高温强度、断裂行为和氧化过程与添加物 Al、 Si的关系 [D].耐火材料 ,1995,29(2):7982 [13] 王诚训等 .钢包用耐火材料 [M」 .北京 :冶金工业出版社 ,20xx:136 [14] 程强译 .含碳耐火材料中的抗氧化剂性状 [s].国外耐火材料 ,19%,(6):59 [15] 叶方保 ,钟焰 . Michel [z].耐火材料。