高溫模壓炭磚的研制

提出了爐缸炭磚環(huán)裂的機(jī)理。通過熱力學(xué)計(jì)算,論述了高爐爐缸僅存在純的堿金屬蒸氣,不存在堿金屬的氧化物和碳酸鹽,并且堿金屬蒸氣壓很低,不是對(duì)爐缸炭磚進(jìn)行侵蝕的直接原因。炭磚傳熱性能較差時(shí)炭磚內(nèi)部熱應(yīng)力較大,誘發(fā)炭磚產(chǎn)生微裂紋,純的堿金屬蒸氣通過炭磚的微裂紋,不斷向炭磚低溫區(qū)進(jìn)行流動(dòng)和擴(kuò)散,微裂紋是環(huán)裂產(chǎn)生的誘因。鉀蒸氣在爐缸的高壓環(huán)境下于800~900℃溫度區(qū)間內(nèi)液化,并逐漸富集形成純的液態(tài)堿金屬,液態(tài)堿金屬與炭磚的硅鋁質(zhì)灰分反應(yīng),造成灰分體積膨脹30%-50%,加劇炭磚微裂紋擴(kuò)展,為堿蒸氣流動(dòng)和擴(kuò)散提供更有利條件,是環(huán)裂產(chǎn)生的必要條件。計(jì)算表明,只有堿蒸氣液化后才能與一氧化碳共同作用,在微裂紋里形成活性炭沉積,活性炭在形成石墨過程中體積膨脹,這種反應(yīng)持續(xù)不斷地進(jìn)行,對(duì)炭磚微裂紋進(jìn)行持續(xù)地膨脹擠壓,炭磚微裂紋不斷擴(kuò)展,最終割裂炭磚形成環(huán)裂。提高炭磚傳熱效果和阻止?fàn)t缸co竄氣是避免炭磚產(chǎn)生環(huán)裂的根本措施。

熱力學(xué)計(jì)算表明,高爐爐缸僅存在純的堿金屬蒸氣,不存在堿金屬的氧化物和碳酸鹽,并且堿金屬蒸氣壓很低,不是對(duì)爐缸炭磚進(jìn)行侵蝕的直接原因,而當(dāng)前大多文獻(xiàn)認(rèn)為環(huán)裂是堿蒸氣侵蝕的結(jié)果。炭磚傳熱性能較差時(shí)炭磚內(nèi)部熱應(yīng)力較大,誘發(fā)炭磚產(chǎn)生微裂紋,純的堿金屬蒸氣通過炭磚的微裂紋不斷向炭磚低溫區(qū)流動(dòng)和擴(kuò)散,微裂紋是環(huán)裂產(chǎn)生的誘因。在爐缸的高壓環(huán)境下,800~900℃時(shí)鉀蒸氣在微裂紋中液化,然后與炭磚的硅鋁質(zhì)灰分反應(yīng),造成灰分體積膨脹30%~50%,加劇炭磚微裂紋擴(kuò)展,形成裂紋,是環(huán)裂產(chǎn)生的必要條件。計(jì)算表明,只有堿蒸氣富集液化后才能與一氧化碳共同作用,在裂紋里形成活性炭沉積,這種反應(yīng)持續(xù)不斷地進(jìn)行,對(duì)炭磚裂紋進(jìn)行持續(xù)的膨脹擠壓,炭磚裂紋不斷擴(kuò)展,最終割裂炭磚形成環(huán)裂。提高炭磚傳熱效果和阻止?fàn)t缸co竄氣是避免炭磚產(chǎn)生環(huán)裂的根本措施。

對(duì)影響高爐爐底、爐缸炭磚使用壽命的因素進(jìn)行了分析,認(rèn)為作為長壽高爐爐底、爐缸炭磚必須具備高抗熱應(yīng)力、高抗堿金屬侵蝕、高抗co分解侵蝕、高抗鐵水滲透、高抗氧化性能以及高抗鐵水溶蝕性能

通過對(duì)現(xiàn)行水泥瓦自動(dòng)成型機(jī)結(jié)構(gòu)與工藝流程的分析,找出影響水泥瓦成型周期的相關(guān)因素,提出機(jī)電液一體化協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)的方案,涉及的關(guān)鍵技術(shù)申報(bào)了國家專利,經(jīng)過對(duì)樣機(jī)的調(diào)試、改進(jìn),最終使樣機(jī)的產(chǎn)量達(dá)到360～380片瓦/時(shí),在整機(jī)價(jià)格、單片物耗不變的前提下,比同類產(chǎn)品的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高30%～50%,是目前國內(nèi)水泥瓦模壓成型機(jī)效率最高的機(jī)型,值得推廣應(yīng)用。

為了防治鉛對(duì)爐底襯磚的侵蝕,對(duì)被鉛侵蝕的高爐爐底炭磚殘磚試樣進(jìn)行了性能測試和顯微結(jié)構(gòu)分析,并重點(diǎn)分析了含鉛量高的爐底炭磚的顯微結(jié)構(gòu),研究了鉛在炭磚中的存在形式和分布狀態(tài)。結(jié)果表明:金屬鉛可以滲入爐底炭磚的氣孔中;鉛滲入炭磚對(duì)炭磚強(qiáng)度、抗氧化性、抗堿性等性能有明顯的不利影響;鉛對(duì)炭磚的侵蝕機(jī)制是鉛滲透到炭磚的孔隙中氧化膨脹而破壞磚體;防治鉛害的措施是盡量少用鉛含量高的入爐原料,爐缸爐底采用超微孔炭磚,強(qiáng)化爐缸爐底冷卻。

利用炭磚爐缸爐底侵蝕計(jì)算模型,結(jié)合爐缸側(cè)壁填料及耐火材料導(dǎo)熱系數(shù)的化驗(yàn)結(jié)果,對(duì)某鋼廠高爐爐缸異常侵蝕進(jìn)行了診斷和模擬研究。得出,由于爐缸填料導(dǎo)熱系數(shù)過低,導(dǎo)致開爐后陶瓷杯侵蝕過快,陶瓷杯基體被侵蝕光后,碳磚熱面溫度達(dá)到其脆化溫度,且冷熱面溫差較大時(shí),導(dǎo)致環(huán)裂;風(fēng)口漏水使鋅堿金屬及渣鐵滲入繼續(xù)加劇了環(huán)裂;爐缸側(cè)壁竄氣使靠近冷面的電偶異常升溫;環(huán)縫分布在距碳磚冷面300~550mm范圍,爐缸形成較明顯的"象腳狀"侵蝕,碳磚最薄剩余厚度為644mm。通過診斷和模擬試驗(yàn),采取了灌漿、加強(qiáng)風(fēng)口漏水巡檢、改換長風(fēng)口等有效護(hù)爐措施,使得電偶溫度控制在低于歷史最高值的情況下,保持高爐正常運(yùn)行。

開口模壓拔制高壓匯管的設(shè)計(jì)與制造

竹材多節(jié)、中空、呈尖削度狀,且僅具有縱向纖維,對(duì)研制開發(fā)竹材旋切單板產(chǎn)品有一定難度。但竹材特具清雅紋理和文化韻味,并具有順紋抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)大于

在不減薄多孔磚孔壁厚度的前提下,為了進(jìn)一步改善粘土多孔磚的熱保溫性能,必須對(duì)這些磚的微孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。通過在陶瓷坯料中添加成孔劑,可以在坯體內(nèi)形成細(xì)小的微孔。本文通過試驗(yàn)證實(shí)了生產(chǎn)這種帶有微孔結(jié)構(gòu)的擠出型多孔磚的可能性。

高溫耐磨無渣堆焊焊條的研制——針對(duì)鎳基合金具有優(yōu)良的高溫綜合性能，且目前市場上幾乎沒有這類焊條電孤堆焊材抖等實(shí)際情況，開發(fā)研制了一種抗高溫耐磨損的鎳基無渣堆焊焊條。該焊條具有焊接煙塵小，煙塵中含對(duì)人體有害氣體極少；焊后焊道上幾乎沒有熔渣，連續(xù)...

耐高溫磨損堆焊焊條的研制——研制出一種含硼等多種合金元素的耐高溫磨損堆焊焊條。測試結(jié)果表明熔敷金屬為過共晶組織。常溫硬度和耐磨性都高于瑞士卡斯托林公司6715焊條。高溫硬度分別達(dá)到了hv613(600℃)和hv297．3(800℃)，也高于6715焊條。

目前,國內(nèi)耐高溫輸送帶一般都采用織物芯作為骨架材料,執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t20021-2005,其將耐熱等級(jí)分為t1、t2、t3、t4四個(gè)臺(tái)階,對(duì)應(yīng)的溫度分別是100℃、125℃、150℃、175℃。對(duì)t4型耐高溫輸送帶進(jìn)行調(diào)查,其現(xiàn)場使用壽命只有3～6個(gè)月,帶子運(yùn)行過程中出現(xiàn)的主要問題是覆蓋膠起泡和層與層之間的脫離。隨著鋼鐵、水泥、焦化等企業(yè)生產(chǎn)效率的提高,如水泥廠熟料出爐后減少了冷卻時(shí)間,其溫度達(dá)到150～200℃,干熄焦焦炭出爐后溫度也在170℃以上,客戶對(duì)帶子的使用壽命提出了越來越苛刻的要求,有必要大幅度提高耐高溫輸送帶的產(chǎn)品質(zhì)量。本文主要針對(duì)t4型耐高溫輸送帶,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)入手,作了相關(guān)研究,取得了新的突破。

采用脈沖激光沉積法(pld)在10x10mm2的srtio3雙晶基片上制備了純c取向的高溫超導(dǎo)ybco薄膜,薄膜表面平整,雜相顆粒少,在20μm尺度范圍內(nèi),起伏在幾個(gè)nm之內(nèi)。通過標(biāo)準(zhǔn)光刻和離子束刻蝕工藝制備出了高溫超導(dǎo)墊圈型雙晶結(jié)dcsquid磁強(qiáng)計(jì)。測試結(jié)果表明:磁強(qiáng)計(jì)有效面積達(dá)009mm2,在沒有超導(dǎo)屏蔽的環(huán)境下,磁強(qiáng)計(jì)白噪聲區(qū)磁場噪聲達(dá)到333ft/hz1/2。

以苯酚、甲醛為原料,在催化劑的作用下合成酚醛樹脂,然后用硼酸改性得到硼酚醛(fb)樹脂。采用fb樹脂作為基材樹脂制作玻璃布層壓板,fb樹脂的耐熱性比普通酚醛樹脂高。fb樹脂層壓板具有好的耐熱、阻燃、機(jī)械和電氣性能,其阻燃性能達(dá)到了ul-94垂直燃燒法v-0級(jí)。

以丙烯酸-2-乙基己酯(2-eha)、丙烯酸-2-羥乙酯(hea)、丙烯酸(aa)和醋酸乙烯酯(vac)為共聚單體,以環(huán)氧系列交聯(lián)劑(e-5c)和苯二亞甲基二異氰酸酯交聯(lián)劑(xdi)為復(fù)合交聯(lián)劑,以偏苯三酸三辛酯(totm)為增塑劑,采用溶液共聚法制備溶劑型丙烯酸酯壓敏膠(psa);然后通過后期交聯(lián)和增塑改性,制成柔性印刷電路板(fpc)保護(hù)膜用耐高溫耐酸堿型psa膠帶。研究結(jié)果表明:當(dāng)m(丙烯酸酯共聚溶液)∶m(e-5c)∶m(xdi)∶m(totm)=100∶15∶1.5∶3和干膠厚度為8～10μm時(shí),相應(yīng)psa膠帶的綜合性能良好,其初始黏合力適中、耐高溫性能和耐酸堿性能優(yōu)異,并且其中試產(chǎn)品完全滿足fpc加工過程的應(yīng)用要求。

介紹了實(shí)驗(yàn)室條件下制取耐高溫鋅基合金犧牲陽極的工藝及電化學(xué)性能的測試方法,分析了合金元素、鑄態(tài)組織等對(duì)合金電化學(xué)性能的影響。

含二氮雜萘酮聯(lián)苯結(jié)構(gòu)的聚芳醚砜酮(ppesk)是一種具有優(yōu)異耐熱性能的可溶性聚芳醚樹脂,綜合性能優(yōu)異,具有很好的應(yīng)用前景。以ppesk為基料,加入適量聚四氟乙烯、碳化硅為填料,制備了一種具有耐高溫、自潤滑性能的耐磨涂料。研究了不同添加劑、不同負(fù)載對(duì)磨損失量的影響。結(jié)果顯示,ppesk耐磨涂料在1250n負(fù)載、10000r/min時(shí)的磨損失質(zhì)量為0.0121g,摩擦系數(shù)為us=0.196、ud=0.146,鉛筆硬度大于5h,是一種性能優(yōu)異的工業(yè)耐磨涂料。

本文論述了我國高爐炭磚的現(xiàn)狀,分析了炭磚破損的主要原因,介紹了熱模壓小炭磚的性能、特點(diǎn)及使用情況,并指出了改進(jìn)我國炭磚質(zhì)量的主要途徑。

鋼包用高檔鋁鎂炭磚的研制

冷鋼2號(hào)100m~3高爐在1991年2月大修時(shí),爐身中下部、爐腰、爐腹、爐底的最上一層,以及鐵口區(qū)采用了新型耐火材料——高爐鋁炭磚。經(jīng)過近二年生產(chǎn)實(shí)踐,高爐生產(chǎn)正常,多次打開人孔觀察,高爐鋁炭磚完整無損。與1990年2月大修的1號(hào)高爐(容積175m~3,在爐身下部、爐腰、爐腹使用自焙炭磚)相比,爐殼溫度低50℃,1992年全年平均焦比低23kg。內(nèi)襯壽命可以大為延長,預(yù)期一代爐齡可以不中修。

以陽泉特級(jí)高鋁料、電熔鎂鋁尖晶石砂、鱗片狀石墨為原料,以酚醛樹脂為結(jié)合劑試制的高鋁尖晶石炭磚,高溫性能好,抗渣性強(qiáng),耐熱沖擊性能好。在100t煉鋼平爐鋼包上使用,壽命達(dá)70次以上,殘磚厚度仍有40%￣70%。

高爐鋁炭磚在安鋼100m^3高爐上的應(yīng)用