钢渣与含碳耐火材料的反应行为研究

发布时间：2020-11-12 22:46

　　 结合鞍钢、攀钢等多个钢厂炼钢用耐火的多年实际应用情况及使用过程中发现的问题,选取攀钢熔分炉渣及鞍钢等钢厂的五种具有代表性的精炼钢包渣作为研究对象。使用美国赛默菲尔公司生产的ARL X荧光光谱分析仪对钢渣进行了化学成分分析;利用帕纳克X'Pert Powder多功能粉末衍射仪对钢渣试样进行了矿相分析;采用NHD-03P自动成像耐火度试验炉观察炉渣从1000℃至完全熔融弯倒过程中的动态变化,以及不同添加剂对五种精炼渣的高温行为影响。研究熔分炉渣的高温粘度、显微结构和矿相组成的变化,选取四种不同碳含量的耐火材料进行静态抗渣法试验,确定适合熔分炉炉衬的耐火材料;结合添加剂对精炼渣高温行为的影响,分别向镁碳砖中添加了不同的添加剂,并采用静态抗渣法进行抗渣试验研究不同添加剂对镁碳砖提高抗渣侵蚀性能的影响,提出针对五种精炼钢渣科学选择镁碳砖添加剂的思路。研究发现:(1)熔分炉渣的主要矿相为Fe2Ti2O5和MgTi2O5,而MgTi2O5的吉布斯自由生成能低于Fe2TiO5的吉布斯自由生成能。在加热过程中高熔点化合物MgTi2O5生成速度远高于低熔点化合物Fe2TiO5的生产速度,导致熔分炉渣的粘度随着温度的升高而降低;(2)经过综合分析,四种含碳耐火材料抵抗熔分炉渣侵蚀的能力排序为:Al2O3-SiC-C、碳含量为8%的镁碳砖、碳含量为15%的镁碳砖、镁铝碳砖。(3)通过加入不同添加剂的镁碳砖抗渣实验结果看出,五种不同的钢包渣对镁碳砖的侵蚀机理不同,根据渣的特性科学的选择添加剂,可以显著提高镁碳砖的抗渣能力。
【学位单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TF701
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1.文献综述
    1.1 国内外炉渣热力学研究现状
        1.1.1 炉渣的分子理论
        1.1.2 炉渣的离子理论
        1.1.3 炉渣电子理论
        1.1.4 冶金炉渣结构的共存理论
    1.2 炉渣对耐火材料侵蚀机理的研究状况
    1.3 炼钢设备及其常用耐火材料
        1.3.1 转炉炼钢工艺及耐火材料
        1.3.2 电炉炼钢工艺及常用耐火材料
        1.3.3 RH炉及常用耐火材料
        1.3.4 钢包炉精炼（LF（V）法）炉及常用耐火材料
        1.3.5 真空电弧加热脱气法（VAD法）及常用耐火材料
        1.3.6 钛铁矿熔炼钛渣熔分电炉常用耐火材料
        1.3.7 中间包及常用耐火材料
    1.4 课题研究的目的和意义
2.钢渣的高温行为及添加剂对钢渣高温行为的影响
    2.1 钛铁矿熔炼钛深还原熔分电炉渣高温行为的研究
        2.1.1 实验过程及方法
        2.1.2 实验结果
        2.1.3 金属化球团加热变化过程的讨论
        2.1.4 熔分炉渣加热变化过程讨论
        2.1.5 添加剂对熔分炉渣的影响
    2.2 添加剂对钢包渣高温行为影响的研究
        2.2.1 钢包渣的选择
        2.2.2 实验方法及过程
        2.2.3 实验结果及讨论
    2.3 本章小结
3.钢渣对耐火材料侵蚀行为及耐火材料的选择与改进
    3.1 熔分炉渣对耐火材料的侵蚀研究
        3.1.1 实验过程及方法
        3.1.2 实验结果及讨论
    3.2 钢包渣对镁碳砖侵蚀机理的研究
        3.2.1 实验方案
        3.2.2 实验过程
        3.2.3 实验结果及讨论
    3.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
作者简介

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本文编号：2881332