高炉维护用al2o3--sic--c不定形耐火材料性能研究

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1、万方数据StudyonPropertiesofA1203--SiC-·CUnshapedMaterialsforBlastFurnaceMaintenancePh．D．Candidate：Major：Supervisor：砌chen奶涵MaterialsProf．YongheLiangProf．ShanGeWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan，Hubei430081，P．R．ChinaDec，2014万方数据武汉科技大学研究生学位论文创新性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究所取得的成果。除了文中已经注明引用的内

2、容或属合作研究共同完成的工作外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。论文作者签名：壬至!蜀日期：三：：竺!!：z研究生学位论文版权使用授权声明本论文的研究成果归武汉科技大学所有，其研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解武汉科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门(按照《武汉科技大学关于研究生学位论文收录工作的规定》执行)送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将本论文的全部或部分内容编入学校认可的国家相关

3、数据库进行检索和对外服务。论文作者签名：指导教师签名：日期：出!兰：!兰：l万方数据摘要我国高炉炼铁工艺仍将在一段时间内占主导地位，高炉的长寿、平稳运行对于整个炼铁工序具有重要意义。虽然高炉的初期设计、设备配置、耐火材料选用等在一定程度上决定了高炉的寿命，但是，自高炉建成并投入运行后，对高炉进行的日常维护对于高炉长寿的作用也不可忽视。具体到耐火材料而言，主要涉及到出铁沟浇注料和出铁口用炮泥的质量、应用和维修技术；而对于高炉本体部分耐火材料，则主要通过热态在线维修技术来延长耐火材料的服役时间，进而提高高炉的整体寿命。虽然硅溶胶结合的出铁沟用A1203一SiC．C浇注料正在开发，但是仍未得到系

4、统理论研究与大规模工业应用，A1203．SiC．C超低水泥结合浇注料仍是高炉出铁沟工作衬的首选材料。随着现代冶金技术的不断进步，高炉日益大型化、高效化，这意味着出铁频率和总量的增加，这对于承担输送铁水任务的“出铁沟”通道来说，无疑其将面临冲刷加剧、侵蚀更为严重、温度波动频繁等更为苛刻的工况条件。尽管高炉热态在线维修技术经过20余年的发展，无论是在施工装备，或是维修用材料方面都有了长足的进步，并基本能够满足基本的需要。然而，与美国、英国及日本等发达国家相比，其高性能在线热态维修用耐火材料的快干、速凝和速强方面仍存在很大的差距。本论文从结构和组分两方面入手，对传统A1203．SiC—C浇注料的

5、性能进行了优化；研制了硅溶胶结合A1203．SiC．C泵送料及快干、速凝速强A1203．SiC．C喷注料，并进行了现场扩大试验，得出了以下结论：(1)基于正交试验设计与分析方法，重点研究了粒度分布(g)、聚丙烯酸钠(PAAS)、三聚磷酸钠(STPP)及萘系磺酸盐甲醛缩合物(FDN)对A1203一SiC．C浇注料流动性的作用效果，极差分析数据表明PAAS对该体系的流动性作用效果最明显，STPP次之，FDN最小。另外，上述因素对其常温抗折强度、常温耐压强度及显气孔率和体积密度的也有影响，其中粒度分布(g)的影响最大，并借助对添加不同分散剂的A1203。SiC．C浇注料浆体黏度、zeta电位及其

6、养护过程中释放的表观热量测量等手段，研究了各分散剂对A1203．SiC．C浇注料性能产生影响的机理，认为分散万方数据剂对上述性能的影响主要是通过对水泥水化过程及产物的作用实现的。基于正交试验的最优试验方案为g值取0．23，PAAS的加入量为0．05wt％，S，rPP的加入量为0．025wt％，FDN的加入量为O．1wt％。(2)N定正交试验最优方案中的分散剂种类和加入量不变，改变A1203．SiC．C浇注料的粒度组成(g=0．21，0．22，0．23，0．24，0．25)，通过对不同温度热处理后的显气孔率、透气度、孔径分布和平均孔径等材料气孔参数的表征，揭示了温度和粒度分布(g)对其气孔参

7、数规律及演变过程的作用机理，发现当q=O．23，0．24时，其孔径分布呈现集中连续性分布，温度对气孔参数的影响与加热过程中体系内的物理化学变化有关，且温度效应强于粒度分布。感应抗渣性测试发现：具有集中连续孔径分布的A1203．SiC．C浇注料具有较好的抗渣性。(3)热力学计算及实验研究表明，在AIE03．SiC．C浇注料中添加Cr203微粉，即使是在空气气氛下热处理后，也并未发现有六价铬离子形成，而仅可能以Cr203或C