学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

连铸浸入式水口抗渣侵材料的制备与研究

作　者: 孙朔
导　师: 于景坤
学　校: 东北大学
专　业: 钢铁冶金
关键词: 连铸浸入式水口 ZrO2-C系耐火材料 ZrC 稳定剂抗渣侵蚀
分类号: TF777
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 43次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着炼钢连铸技术的发展,浸入式水口也取得了很大的发展。浸入式水口(SEN)结构和材质不断完善,在增产和提高钢质量中起着决定性作用。本文对浸入式水口的功能及其材质的发展做了简要介绍。氧化锆是一种重要的陶瓷材料,在其烧结过程中,添加剂起着至关重要的作用,合理加入添加剂能使材料的性能得到较大的改善。本文介绍了氧化锆在冶金及陶瓷工业上的应用现状、氧化锆的特性、氧化锆的稳定化处理工艺及稳定氧化锆的应用。本研究以ZrOCl2·8H2O、Y(NO3)3-6H2O、Mg(NO3)2·6H2O粉体和氨水为原料,用中和共沉淀法制备了ZrO2(Y2O3)和ZrO2(MgO)固溶粉体,将制备的粉体与石墨混合烧结制成ZrO2-C系材料。通过热力学分析和实验,讨论了ZrO2-C系材料中ZrO2的热稳定性,研究了Y2O3和MgO摩尔百分含量以及固溶温度等对ZrO2-C系材料中ZrO2稳定性的影响。计算了晶粒尺寸和晶格常数,进行了失重分析,讨论了影响相组成的因素。用制得的粉料使用静态坩埚法进行了渣侵实验,测量其侵蚀深度和渗透深度,分析了熔渣侵蚀和渗透的机理。研究结果表明,ZrC的产生与温度和Pco有关。在加热温度一定的条件下,随Pco的降低,ZrO2的稳定性降低。稳定剂的添加抑制了ZrC的生成,起到了很好的稳定效果,其中以Y2O3稳定效果最好。添加稳定剂的氧化锆粉体能够有效地提高水口材料的抗渣侵蚀性能,其中以Y2O3稳定的ZrO2抗渣侵性能最好。由于ZrC表现出良好的润湿性,所以钢水渗入到ZrO2-C材料中,溶解碳,形成脱碳层,导致结构疏松引起水口损毁。

全文目录

摘要  5-6
英文摘要  6-11
第1章绪论  11-15
  1.1 研究背景  11-12
  1.2 本课题的研究目的及意义  12
  1.3 本课题主要研究内容  12-15
第2章文献综述  15-35
  2.1 连铸技术的特点和发展趋势  15-17
    2.1.1 连铸技术的特点  15
    2.1.2 连铸技术的发展趋势  15-16
    2.1.3 连铸用功能耐火材料  16-17
  2.2 浸入式水口的材质及损毁机理  17-21
    2.2.1 概述  17-18
    2.2.2 熔融石英质水口及其损毁机理  18-19
    2.2.3 铝碳质浸入式水口及其损毁机理  19-20
    2.2.4 铝碳-锆碳复合浸入式水口及其损毁机理  20-21
  2.3 二氧化锆的特性  21-27
    2.3.1 二氧化锆的物理性质  21-23
    2.3.2 二氧化锆的晶型稳定  23-24
    2.3.3 添加剂对ZrO_2的改性作用  24-26
    2.3.4 改性作用机理  26-27
  2.4 稳定型二氧化锆制备及其应用  27-30
    2.4.1 二氧化锆的稳定化处理工艺  27-30
    2.4.2 稳定型二氧化锆的应用  30
  2.5 稳定型ZrO_2的烧结机理及相变对其性能影响  30-35
    2.5.1 烧结机理  30-31
    2.5.2 稳定型ZrO_2的烧结机理  31-32
    2.5.3 影响烧结的因素  32-33
    2.5.4 相变对二氧化锆材料性能的影响  33-35
第3章实验方法与过程  35-45
  3.1 前言  35
  3.2 稳定的ZrO_2粉体的制备  35-37
    3.2.1 实验用原料  35
    3.2.2 主要实验设备  35-36
    3.2.3 试样的制备  36-37
    3.2.4 粉末的烧成  37
  3.3 ZrO_2的热稳定性实验  37-40
    3.3.1 实验用原料  37
    3.3.2 主要实验设备  37
    3.3.3 试样的制备与成型  37-38
    3.3.4 试样的烧结  38
    3.3.5 性能检测与分析  38-40
  3.4 渣侵实验  40-45
    3.4.1 实验原料  40-41
    3.4.2 实验设备  41-42
    3.4.3 试样制备  42-43
    3.4.4 实验过程  43-44
    3.4.5 试样检测  44-45
第4章实验结果与讨论  45-63
  4.1 烧结稳定ZrO_2的相组成  45-49
    4.1.1 煅烧温度对相组成的影响  45
    4.1.2 稳定剂含量对烧结体相组成的影响  45-47
    4.1.3 共沉淀过程中pH值对相组成的影响  47-49
    4.1.4 小结  49
  4.2 Zr-C-O体系的热力学分析  49-51
    4.2.1 热力学分析  49-51
    4.2.2 小结  51
  4.3 ZrO_2-C系耐火材料热稳定性实验  51-58
    4.3.1 反应温度的影响  51-52
    4.3.2 添加不同稳定剂的影响  52-54
    4.3.3 添加不同摩尔量的稳定剂的影响  54-55
    4.3.4 固溶温度的影响  55-57
    4.3.5 小结  57-58
  4.4 渣侵实验  58-63
    4.4.1 渣侵试样分析  58-61
    4.4.2 熔渣侵蚀和渗透机理  61-62
    4.4.3 小结  62-63
第5章结论  63-65
参考文献  65-69
致谢  69

连铸浸入式水口抗渣侵材料的制备与研究

内容摘要

全文目录

相似论文