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發(fā)布時間：2018-12-27
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項目內(nèi)容：
【成果完成人】 陳樹江 董會彬 田琳 張曉樵 李國華 金釗 張義先 尹斌
【第一完成單位】 遼寧科技大學(xué)
【關(guān)鍵詞】 連鑄 鎂基復(fù)合材料 尖晶石 使用
【中圖分類號】 TQ175;TB331
【學(xué)科分類號】530.34;430.55
【成果簡介】 1、立項背景： 隨著連鑄的高效化和潔凈鋼、合金鋼需求的日益增長,中包已成為煉鋼工藝中對鋼水二次精煉的最終關(guān)鍵環(huán)節(jié),現(xiàn)在國內(nèi)外廣泛使用的連鑄中包干性襯材質(zhì)仍然主要局限于鎂質(zhì)、鎂橄欖石質(zhì)和鎂鈣質(zhì),并以鎂質(zhì)為主。傳統(tǒng)的鎂質(zhì)耐火材料在使用時形成的液相能夠在方鎂石晶粒間滲透,并且導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剝落,而目前結(jié)合劑幾乎都是酚醛樹脂或?yàn)r青粉等有機(jī)物質(zhì),普遍存在的問題是：烘烤和使用過程中結(jié)合劑首先氧化,為熔渣滲透提供通道,使材料抵抗熔渣滲透侵蝕能力差。本工作研究開發(fā)出新一代環(huán)保復(fù)合型中包干性襯的基礎(chǔ)上,以有色冶煉廢棄鋁灰(Al2O3約70% Al約6%)代替尖晶石(或高鋁礬土)和碳化硅(或金屬鋁粉)為填加劑,采用鎂砂、橄欖石、方解石或石灰石為主要原料,開發(fā)出連鑄用新型鎂基復(fù)合材料。經(jīng)過在包鋼、太鋼和北滿特鋼使用,均取得了良好的效果。 2、主要研究內(nèi)容： (1)用鋁灰(Al2O3約60～70% Al約5～20%)中的Al代替干式料中的碳化硅(或金屬鋁粉)對性能的影響; (2)用鋁灰中的Al2O3代替干式料中的尖晶石(或高鋁礬土)對性能的影響 (3)連鑄中包干性襯生產(chǎn)技術(shù)的關(guān)鍵; (4)連鑄中包干性襯材料原料的控制; (5)連鑄中包干性襯材料的性能測試分析; (6)連鑄中包干性襯材料的質(zhì)量控制。 生產(chǎn)工藝： 首先將鎂砂加工成3～1mm、1～0㎜,并抽出部分1～0㎜磨成～0.074㎜細(xì)粉。將橄欖石(或方解石或石灰石)加工成3～1mm、1～0㎜。然后按照配比與鋁灰和結(jié)合劑攪拌混合均勻。最后成品裝袋。 3、創(chuàng)新點(diǎn)： (1)利用鋁灰(Al2O3約60～70% Al約5～20%)中的Al代替干式料中的碳化硅(或金屬鋁粉),保護(hù)酚醛樹脂或?yàn)r青粉等有機(jī)物質(zhì)結(jié)合劑,起抗氧化劑作用,使材料抗氧化能力增強(qiáng),烘包后強(qiáng)度高,大大減少烘后垮包的可能; (2)利用鋁灰中的Al2O3代替尖晶石(或高鋁礬土),使其與基質(zhì)中的MgO反應(yīng)生成尖晶石MgO·Al2O3,使中包工作層用干式料、手涂料和機(jī)噴料等一系列堿性不定形耐火材料具有優(yōu)越的抵抗熔渣滲透侵蝕的能力。 4、實(shí)施效果： 本產(chǎn)品主要應(yīng)用于黑色冶金連鑄中間包工作層。在材質(zhì)選擇方面,考慮解決熔渣滲透侵蝕問題,在普通材料(中檔鎂砂)中加入復(fù)合尖晶石類材料,在高溫狀態(tài)下使材料發(fā)生低熔相轉(zhuǎn)為高熔相的晶相變化,從而達(dá)到提高材料抵抗熔渣滲透侵蝕的能力。而加入復(fù)合尖晶石材料成本高,以有色冶煉廢棄鋁灰(Al2O3約70% Al約6%)代替尖晶石(或高鋁礬土)和碳化硅(或金屬鋁粉)為填加劑,采用鎂砂、橄欖石、方解石或石灰石為主要原料生產(chǎn)連鑄中間包工作層用新型鎂基復(fù)合材料。 鋁灰的使用有效提高干性襯等堿性不定形耐火材料的綜合性能、降低原料成本,提高產(chǎn)品性價比。其次按照環(huán)保的原則,解決了有色冶煉廢棄物排放占用土地污染環(huán)境問題。解決烘包時產(chǎn)生刺激性氣味,污染環(huán)境,危害人們身體健康的問題。產(chǎn)品理化指標(biāo)方面也滿足預(yù)期值且優(yōu)于國標(biāo)。從鋼廠使用來說,達(dá)到烘包時間短,硬化快易脫模的效果,解決冷卻后不爆裂,有足夠的強(qiáng)度,鋼水含碳的問題,解決與永久襯附著好,不剝落的問題,提高抵抗各類覆蓋劑滲透侵蝕能力,使殘襯易脫落。因此,本連鑄用新型鎂基復(fù)合材料項目產(chǎn)品是節(jié)能環(huán)保型復(fù)合型中包干性襯,符合國家節(jié)能環(huán)保的經(jīng)濟(jì)發(fā)展思想。 5、應(yīng)用推廣情況： (1)太原鋼鐵(集團(tuán))有限公司在薄板坯連鑄中包2005年至今,該干性襯耐侵蝕、抗渣性能好、對增碳情況沒有影響,滿足該廠使用條件。 (2)北滿特殊鋼鐵有限公司煉鋼廠中包2005年至今,該干性襯降低能耗,降低成本,提高鋼的質(zhì)量及環(huán)保等方面起到了積極的作用。 (3)內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司薄板坯連鑄連軋鋼廠2005年至今,滿足了該廠2流薄板坯連澆800分鐘的連鑄需求。施工簡便,對施工人員無毒害作用;另外,該干性襯硬化快、烘烤時間短,節(jié)約了能源。
【成果類別】 應(yīng)用技術(shù)
【成果水平】 國內(nèi)領(lǐng)先
【研究起止時間】 2015-01～2015-12
【評價形式】 驗(yàn)收
【成果入庫時間】 2017
