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[成果] 1700440838 浙江
TF0 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:高铝质隔热保温浇注料主要针对如今高炉冶炼对耐火材料的苛刻要求研制而成的。该产品的主要原料有电熔致密刚玉、棕刚玉、氧化铝空心球、氧化铝、纯铝酸钙水泥、金属硅、金属铝粉、氧化钇、叶腊石粉、硅溶胶等。其主要性能如下:(1)、隔热保温效果好:该产品中加入了氧化铝空心球,具有使用温度高,隔热性好等优点,降低了铁沟热量的损失,降低了铁沟在出铁前后的温差,有利于铁沟的抗热震性,从而提高了产品的使用寿命;(2)、在加入氧化铝空心球的同时,加入了氧化钇,促进了产品的烧结,产品的气孔更小,分布更均匀,同时提高了产品的体积密度,从而增加了耐压强度,使用寿命大大的提高了。(3)、产品中加入适量的叶腊石粉,有力于增强Al<,2>O<,3>-SiC-C质浇注料的抗氧化性,且在加入量为2%(w)时,流动性及高温强度最佳。与普通浇注料相比,该产品具有以下方面的改进:(1)、材质上面的改进:该产品中采用了硅溶胶结合以及在产品中加入了氧化钇,提高了产品的高温强度,以及在产品种加入了氧化铝空心球和叶腊石粉,提高了隔热保温效果以及抗氧化性,提高了产品的综合性能,从而带动了公司的经济效益。(2)、使用寿命上的提高:以1080m<'3>高炉为例,一般的浇注料一次性通铁量在10万吨,而该产品在四川德胜钢铁厂1080m<'3>高炉上使用,一次性通铁量在14万吨以上。高铝质隔热保温浇注料具有抗氧化性好、高温性能好和使用寿命长等优越性能。随着中大型高炉强化冶炼的普及,该新产品应用前景广泛。主要技术性能指标:主要化学成分(%):Al<,2>O<,3>≥68,SiC+C≥15体积密度(g/cm<'3>):110℃×24h≥2.85,1450℃×3h≥2.75常温耐压强度(MPa):110℃×24h≥40,1450℃×3h≥75加热永久线变化(%):1450℃×3h -0.1~0.5。
[成果] 1700440144 浙江
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:该产品的特点是:采用超微粉α-氧化铝和抗急变性良好的板状刚玉、电熔莫来石、锆英粉等原料,大大提高了产品的耐高性和稳定性;可直接替换普通高纯硅砖,使用寿命提高一倍;更换此托砖后,会大大缩短了出料时间,减少了排气泡时间;缩短了玻璃出炉时间,3-5小时就能全部出合格产品,大大提高了客户的经济效益。关键技术:用新型的耐火材料和新的生产工艺路线进行设计研制的,其中自主设计开发的锆刚玉莫来石托砖,采用了85%的锆刚玉和莫来石作为主体材料,并加入1%的α-氧化铝微粉,充分提高了玻璃窑的耐高温和抗腐蚀性能。为避免整块托砖生产和更换过程中容易产生气泡的缺陷,利用计算机模拟系统,将整块托砖改为1.5米的两块对接来完成安装,对接逢处受热变形进行三维模拟,确定接逢处外型细节特殊处理的方案,达到对接几乎不影响产品品位,且避免了生产和更换中容易产生气泡的缺陷。该项目实现的主要技术与性能指标:Al<,2>O<,3>≥76%、SiO<,2>≤14%、Fe2O3<0.5%、ZrO<,2>≥6.5%;常温耐压强度MPQ≥98;0.2MPQ荷重软化温度1600℃;体积密度:2.65g/cm<'3>。
[成果] 1700440619 浙江
TF0 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目产品钢包浇注料的使用条件,在充分吸收同类产品性能优点的基础上,结合施工条件,在原料、配方和制备工艺等方面进行了技术创新,主要有:通过引入合适的镁砂,使得镁砂与氧化铝反应生成镁铝尖晶石体积反应受控,使得浇注料具有良好的体积稳定性。在钢包浇注料中引入电熔镁铝尖晶石,材料的基质结合强度和抗热震性能得到提高,使得浇注料的耐磨性能和体积稳定性得到进一步提升。在保证所需求的强度基础上,对材料所用结合剂铝酸钙水泥的加入量进行优化,以提高材料的热态结合性能。硅微粉为钢包浇注料中的有害成分,但它可以提高材料的流动性能和施工性能,找出合适的硅微粉加入量可延长钢包使用寿命。摸索出合适的钢包拆包工艺,可节省劳动力、提高工作效率以及提高钢包的经济使用性。使得产品的主要技术指标达到国际同类产品的先进水平。
[成果] 1700510040 河南
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目针对150t双炉壳直流电弧炉(DC炉)用Φ700mm超高功率石墨电极的使用特性,在对原料针状焦、高温改质粘结剂沥青的性能和两者之间相互作用的机理进行系统研究,以及按照配料、混捏、成型、焙烧、浸渍、石墨化和机加工逐个工序的工装设备进行详细研究和优化的基础上取得的成果技术。项目产品所属学科为无机非金属材料,属于《国家鼓励类产业目录》下这一产业类别,是国家支持和鼓励发展的高新技术产品。该产品打破了行业技术瓶颈,填补了国内空白,实现了替代进口,符合国家和地方重大产业发展需求。1、项目主要技术内容:①通过对针状焦、高温改质粘结剂沥青、高压浸渍沥青性能的研究,建立了双炉壳直流电弧炉用Φ700mm超高功率石墨电极、Φ375mm接头用针状焦及沥青的企业标准和产品标准,并在开封市进行了标准备案;②利用正交法和级配理论,获得了抗大电流冲击石墨电极及接头配方;通过开发新型混捏装置,充分发挥胶料在石墨电极成型中的作用,提高了产品的均质性;③通过对粘结剂沥青和浸渍沥青失重过程及机理研究,改善车底式焙烧炉升温制度,降低曲线暂停时间及暂停率;通过设备改造,提高焙烧产品质量的同时降低生产成本;④根据产品配方特点,结合送电过程电极和接头的收缩膨胀特征,根据焙烧品和保温材料吸散热参数,量化计算设计了石墨化程序升温模型,对不同温度段的升温速率进行严格控制;⑤根据双炉壳直流电弧炉用Φ700mm超高功率石墨电极炼钢过程中受机械力的模拟分析和电极柱温度分布特点,设计电极和接头加工配合公差及精度;⑥经过多次的实验室小试、工业化中试试验,炼钢试验,优化各工序工艺技术参数,形成稳定工艺技术规程和产品标准;通过推广应用,实现产品的产业化生产。2、知识产权情况:在项目开展至今,共申请实用新型专利4项,获批4项;发表中文核心期刊论文3篇;形成地方备案标准1项。3、技术经济指标:产品主要质量指标经国家石墨产品质量监督检验中心测试达到了国家标准和企业备案的《超高功率石墨电极》Q/PMKTS001-2015产品标准要求,并达到了进口产品水平。4、应用推广及效益情况:该项目产品自2013年开始批量生产;截止目前共销售该类产品3600吨,增加销售收入7242万元,实现盈利914.66万元。该项目取得省级科学技术成果1项。经专家鉴定委员会一致认为该项研究技术属国内首创,填补了该项技术的国内空白,生产技术达到了国际先进水平。项目技术的成功开发,推动国内电极产品结构调整的同时,促进了国内炭素行业的技术进步;同时也为国内钢铁行业降低成本、环境保护和技术进步起到一定的推动作用。
[成果] 1700470111 北京
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:中国高铝矾土资源支撑中国耐火材料产业发展成为世界第一产量大国,耐火材料为中国建材、火力发电和冶金等行业发展提供高温材料保障。课题组面临特级矾土资源紧缺制约耐火材料行业发展的瓶颈问题及大幅提高中国现有大量难处理中低品位耐火铝矾土资源利用率的迫切需求。为保证中国耐火材料产业的可持续发展,响应国家节能降耗和环境保护的国策,由科技部提供科研经费支持,通达耐火技术股份有限公司公司自筹资金组织相关各方实施了该项目。 该项目针对解决中国难处理中低品位耐火铝矾土资源浪费严重和优质耐火铝矾土资源紧缺的突出问题,开展对难处理中低品位耐火铝矾土高效提质和高品质化应用的技术创新、工艺设计和示范工程建设工作,通过系统深入研究提升中国铝硅耐火原料品质和高铝矾土矿物资源利用率,推动中国新型耐磨耐火材料制品和高温装备工业技术的重要进步。在科技部“十二五”科技支撑计划项目课题《难处理耐火铝矾土高效提质与高品质化技术与工程示范》的资助下,开展《难处理耐火铝矾土高品质化技术研究与应用》项目研究,主要就中低品位耐火铝矾土高效提质技术、高品质化应用于耐磨耐火材料技术、示范工程等几个方面开展工作。高效提质技术包括料场均化、立体均化、湿法共磨均化的三级联合均化技术和高温物相精确调控隧道窑烧成后实现成分稳定结构完整的含莫来石均质料技术。进而对比提质均质料和特级高铝矾土熟料的性能特征和差异,突破提质均质料在传统耐火材料使用中高温体积效应的适应匹配问题,研究获得以提质均质料为主原料制备耐磨耐火材料及其性能优化技术,形成在火力电厂锅炉、水泥窑、钢包、垃圾焚烧炉用耐磨耐火材料的成套技术方案,实现了难处理铝矾土的高品质化和推广应用。 项目获得授权国家发明专利7项,还有6项专利受理中,制定国家标准《矾土基耐火均质料》。在山西阳泉建成中国首个年产7.5万吨的矾土基均质合成耐火原料示范生产线,在山东淄博建成年产耐磨耐火材料制品3万吨的生产示范线,项目系统成套技术实现工业化和规模化。项目将中国耐火高铝矾土资源综合利用率提升至80%以上,节约铝硅系耐火矿产资源,为支撑中国乃至全球耐火材料产业和高温工业技术进步提供资源和技术保障
[成果] 1700440142 浙江
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:该产品的特点是:选定挡板砖的材质,按材质来分,主要有:粘土质、堇青石质、莫来石质、刚玉质、镁质、碳化硅质等。从现在的使用温度来看,由于使用温度较高,粘土和堇青石质无法满足要求。从不与承烧的刚玉瓷球发生反应这点来看,刚玉质是最合适的;但由于纯刚玉制品抗热震性较差,会导致使用寿命太低。因此综合考虑决定天然莫来石、板状刚玉、α-氧化铝微粉、二氧化硅微粉、高岭土、结合剂等混合高温烧制而成。采用一种玻璃窑蓄热室格子体用耐火砖,通过对其两端处和台阶面处进行改进,在制造过程中相对容易,成品率高,在安装和拆除过程中比较方便,两端处应力集中现象得到显著改善,大大提高了玻璃窑蓄热室的使用寿命。设计新型耐火砖的压制模具,冲头通过挤压成型槽内的耐火粉料以便于得到耐火砖。成型模通过弹簧与固定座连接,在冲头挤压成型槽内的耐火粉料后,成型模会向下移动缩短与固定座之间的距离,此过程中,推料装置上的环形推板将会挤压环形凹槽内的耐火粉料,以便于环形凹槽内的耐火粉料压制成耐火砖的环形凸筋。该项目实现的主要技术与性能指标:AL<,2>O<,3>:≥65%;体积密度:≥2.8g/cm<'3>;0.2MPa荷重软化温度:≥1500℃;耐压强度:≥120MPa;抗折强度:≥30MPa。
[成果] 1700442003 浙江
TF0 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2017
成果简介:随着国内对有色金属产品的需求增大,大型金属铝生产线的投产使用对有色冶炼窑炉耐火材料要求更加严格。虽然有色冶炼窑耐材的投资在整个生产线中所占的比重较小,但有色冶炼窑耐火材料质量的稳定性和使用寿命对于生产线的运转影响较大。浇注料的使用性能受气候、湿度和温度等影响较大,尤其是在中国区域性气候差异明显的情况下,传统的浇注料施工普遍存在因自流性差导致的浇注困难以及硬化时间控制困难,浇注层疏松抗渗透性差等问题,这些均制约了有色冶炼窑耐材施工和推广使用,而且由于有色冶炼窑包砖砌筑时异型结构较多,这种局限性更加明显。为此,该公司开发的有色冶金熔炼炉用高强防渗浇注料在使用时无需砌筑,具有施工速度快、省工、省时、省力等优点,大大缩短维修施工时间,降低施工成本,提高有色冶炼窑炉的运转效率;在异型结构部位,施工衬里有更好的质量保证;该产品强度高、高温抗渗透性能好,施工省料。特别是在抢修及停窑时间短的情况下可以很好应用,也克服了北方冬天外部环境温度低会出现浇注料受冻崩裂等情况,影响使用寿命。该公司开发的有色冶金熔炼炉用高强防渗浇注料促进了有色冶炼窑炉炉衬长寿化的发展,保证了有色冶炼窑炉的稳定运行,具有较大的经济效益和社会效益,并对国内有色冶炼窑炉用耐火材料的发展起了很好的促进作用。该项目针对有色冶金熔炼炉的使用条件,采用高铝矾土熟料、铬刚玉、高铝钒土粉等为主要原料制备高强度防渗浇注料。其在高温下原位反应生成的铝铬尖晶石,提高了浇注料的抗渗透性能和抗热震性。同时和老产品所采用的铝矾土熟料相比,铬刚玉的采用大大提高了浇注料的高温强度和使用温度,抑制了使用前期裂纹的产生,满足了有色冶金熔炼炉苛刻使用条件的要求。
[成果] 1700430161 湖北
TF0 应用技术 [矿山、冶金、建筑专用设备制造, 耐火材料制品制造] 公布年份:2017
成果简介:“高炉出铁场内衬长寿技术研究及综合利用”是科技部2012年度科研院所技术开发研究专项资金项目,项目编号2012EG113178。高炉出铁场是炼铁工艺的重要环节,每年消耗的不定形耐火材料可达40亿元左右,市场容量巨大。而出铁场吨铁承包价一降再降,使供货商长期处于零利润状态,增加安全隐患。随着国内耐火原料日益贫乏、价格大幅上涨,耐火材料企业对资源节约、环境保护、节能减排的呼声越来越高。该成果以提高炼铁厂高炉出铁场等与铁水接触部位用耐火材料的长寿命、快干防爆性能及废旧耐材再利用率为研发目标。开发主沟浇注料,铁(渣)沟浇注料,铁沟捣打料及铁沟喷涂料三大类四个品种。研究产品与国内外同类型产品相比,其技术优势在于:第一,使用大量的废旧耐火材料,避免环境污染,解决废旧耐材不好处理、堆放占地等问题。第二,对材料的基质进行充分的优化,通过实验室检测及现场应用,确保各类材料的性能指标达到预期水平。研制的棕刚玉质铁沟浇注料不修补一次通铁量达24万吨。长寿命铁沟浇注料配合撇渣器热套浇施工技术对撇渣器进行热修补,为大型铁沟一代沟役达到30万吨及单铁口高炉一代沟役达到2年以上提供前提条件。落铁点采用磷酸二氢铝结合铁沟热喷涂料,喷涂一次过铁量可在3万吨左右,多次喷涂为铁沟一代沟役达到30万吨提供了理论可能性。利用废弃耐火材料,支沟、渣沟浇注料中废料的加入比例为60%,捣打料中加入比例达到75%左右。减少固体废弃物排放,取得了良好的经济和社会效益。在后期的工作中,课题组会针对不同的高炉铁沟,在材料成本降低与性能提升之间寻求平衡,进一步提高材料的性价比。加强高炉铁沟吨铁承包的管理控制和铁沟大修时的施工质量控制,注重日常维护,与用户保持良好的沟通与合作关系。继续扩展可用的工业废料的种类、扩宽工业废料的回收渠道,并加强对其质量控制的力度以满足实际生产需要,创造更大的经济和社会效益。
[成果] 1700050603 浙江
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:该产品的技术点主要体现在以下几个方面:抗热震低膨胀红柱石浇注料采用性能优良的电熔刚玉、莫来石、碳化硅、红柱石-硅线石复合矿粉、氧化硅超微粉、氧化铝超微粉等高性能材料作为集料,具有更好的耐高温、抗冲刷、耐侵蚀、抗热震等性能。选择莫来石细粉、硅微粉、a-Al<,2>O<,3>微粉组成的复合结合剂;目的在于提高浇注料的流动性能,提高强度。浇注料配比中引入了高温耐磨SiC,提高其高温稳定性、耐磨性及抗侵蚀性。通过颗粒级配理论的研究,采用多级颗粒级配,在红柱石-硅线石基质中引入板状刚玉粉,在不降低流动性的前提下有效降低了加水量,提高了材料常温强度,同时材料加水量的降低,降低了材料在烘烤过程的材料内部水蒸汽压力,有效提高了材料抗爆裂性。通过研究减水剂、缓凝剂、高效分散剂、抗氧化剂、防爆剂等相关外加剂的添加机理,选用相应的外加剂材料,构成复合添加剂,充分改善了产品的各项性能。材料大多采用了耐酸和耐碱的人工合成原料,性能稳定。水泥回转窑窑口的工作环境长期急冷急热交替,环境热震较强,筒体耐材在频繁热震作用下易出现内部应力集中而损坏;回转窑窑口温度高,热烟气中杂质多,碱性成份重,熟料冲刷作用强,粉尘大,熟料中也含有一定量液相,介质及熟料对回转窑窑口工作层材料冲刷作用强,化学侵蚀严重;虽然已经有很多较好的耐火浇注料在该部位替代了传统的耐火砖,但这些耐火浇注料在性能方面或多或少存在某些缺陷,窑口的特殊工况条件,特别是介质中高碱性成份及熟料中的液相,这两者在高温下的共同作用导致很多耐火材料在该部位使用过程中易受到化学侵蚀,劣化材料性能。基于新型干法水泥窑窑口的使用条件和损毁机理,又根据该公司的实际经验,在传统的刚玉-莫来石质、电熔莫来石质高强耐火浇注料的基础上进行创新提高,并辅之于合理的结构,即进行配方和产品施工方法优化设计,新产品针对水泥回转窑窑口存在的窑口温度高,热烟气中杂质多,碱性成份重,熟料冲刷作用强,环境温差大,耐火度高等特殊工况条件,在电熔莫来石窑口浇注料基础上进行了大改进,引入了红柱石颗粒、红柱石-硅线石复合矿细粉,充分利用了红柱石-硅线石的特性,在较低温度下逐渐产生莫来石化,产生温和的体积效应,使材料组织结构致密化,弥补了材料组织结构缺陷,有效提高了材料整体性能。新产品高温使用性能优良,热震稳定高,耐磨性好,抗化学侵蚀能力强,很好的适应回转窑窑口特殊工况条件的要求,施工方便,养护周期短,烘窑快,抗爆裂,符合回转窑筒体耐材的发展方向,能保证回转窑筒体长期安全运行,能给生产企业带来大的经济效益,具有广阔的发展前景。该技术创新产品主要针对新型干法水泥窑窑口、喷煤管等特殊部位和适应大型干法水泥窑用耐材的需要。该系列产品已成功应用于新型干法水泥窑2500T/D、5000T/D水泥生产线上,使用效果非常显著,深受用户好评,增强了企业综合能力,成为大中型水泥企业推荐和确认产品。为了该产品进一步推广应用,为了切实保障解决用户的生产难题,该公司将采取以下措施:进一步完善改进生产工艺,确保产品质量稳定。采取全自动微机配料生产线进行生产,进一步保证产品的均匀性和产品配比的正确性。实行产品使用跟踪,与产品用户保持技术上的密切联系,认真听取用户反馈,如进一步提高产品的保质期等。进一步加大新产品的开发力度。
[成果] 1700320084 北京
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:针对中国冶金、煤炭工业固废产生量大、利用率低以及环境污染严重等问题,该项目以高温冶金渣、煤矸石、粉煤灰等工业固废为对象,发明了多种工业固物协同耦合高值利用新技术。系统研究了工业固废形貌、物相以及结构协同转化与定向调控规律以及相应的创新工艺技术,通过能源与资源的耦合以及废弃物间的耦合实现了多种工业固废的低成本、高效、清洁利用。发明了多项利用煤矸石、粉煤灰、冶金渣生产新型耐火与保温材料的技术、装备与产品,进行了工程示范与推广应用,取得了良好的经济效益。主要技术发明点如下:发明了利用煤矸石、粉煤灰等固废通过能、质耦合与物相调控制备新型复相耐火材料新技术与工艺。针对煤矸石等固废包含资源(多种氧化物)以及能源(碳等)的特点,为充分高效利用各有价资源,该项目研究并揭示了在碳热还原条件下,各氧化物向氮氧化物物相的转化机理与定向调控基本规律。通过物相重构与转化发明了利用煤矸石、粉煤灰、冶金废旧耐火材料等固废能质耦合制备高性能、低成本的多种新型氮氧化物以及碳复合耐火材料的技术与装备。在山西太原建成年产2万吨新型耐火材料示范生产线,山西省科学技术厅组织鉴定认为该技术处于国际领先水平。该技术还在在山西长治与朔州推广应用,围绕该技术获得14项国家发明专利授权。发明了高温熔融态高炉渣与粉煤灰等固废能质耦合制备新型矿渣纤维保温材料新技术与新产品。针对高温高炉渣大量热能没有利用以及无机纤维保温材料制备能耗高的双重问题,为充分利用高温冶金渣的热能与资源,该项目研究并揭示了固废能源、资源耦合和固废形貌转化与定向调控规律;掌握了高温熔滴纤维化转化的影响因素及多力场耦合作用机制;发明了以热态高炉渣粉煤灰、煤矸石、煤渣、铁尾矿等固废为对象,通过能质耦合与形貌定向调控制备高性能、低成本矿渣纤维新技术、新产品及成套设备技术。与传统工艺相比,该技术可节约能耗50%以上。年产1500吨和2万吨矿渣纤维保温材料示范生产线分别于2011和2013年在山西长治建成,生产出性能优异的无机矿渣纤维产品;年产2万吨的利用典型高铝煤基固废制备陶瓷纤维及其复合保温材料示范工程于2012年在山西朔州建成投产。此外,该技术还在安徽马鞍山、山东潍坊等地推广应用。围绕该技术获得8项国家发明专利授权。发明了利用粉煤灰、煤矸石通过物相与结构耦合调控备新型多孔复相保温材料新技术与新产品。研究并揭示了粉煤灰与煤矸石物相与结构耦合调控规律,研发了以煤矸石制备莫来石基复相耐火与多孔材料新工艺;研发了煤矸石和废旧耐火材料等制备多孔堇青石、黏土质等保温耐火材料技术与工艺。建成了年产50万平方米新型保温材料示范工程。围绕该技术获得8项发明专利授权。该项目是系统基础研究之上形成的具有自主知识产权的多项原始创新技术,围绕该项目共发表SCI收录论文80余篇,获得国家发明专利30项,建立三个工业示范基地,累计新增销售55600多万元,新增利润2900多万元。
[成果] 1700051188 浙江
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:镁橄榄石粉涂料是一种新兴的耐火材料,具有良好的高温性能、抗金属氧化侵蚀能力和抗热震性能,在耐火材料工业中有着很广泛的应用,例如高温金属铸件用砂模内衬涂层,高温炉用耐火材料表面涂层,金属熔池内衬涂层等。涂抹料种类很多,性能差别很大,一般采用镁砂和镁钙砂、等为主要原料,这些原料均属于高能耗产品,并且资源日益枯竭,价格也遂年提高。市面上的涂抹料往往不关注性能与具体使用条件之间的匹配是否经济合理,存在"大材小用"式的"能力"浪费,在材料配置选材上留有过大的保险系数,造成一定的功能富余和材料浪费。该项目开发了一种镁-镁橄榄石涂抹料制备工艺,利用镁橄榄石为主要原料,通过加入改性结合剂混合制备而成连铸中间包用干式料。产品具有粘结强度高、抗热震稳定性和施工性能好、生产成本低等特点。该项目实现的主要技术与性能指标:MgO(%):76.72;体积密度(g/cm<'3>):110℃×24H为2.06;1500℃×3h为2.23;耐压强度(MPa):110℃×24H为5.23;1500℃×3h为15.59;加热线变化率(%):1500℃×3h为-0.39。
[成果] 1600570813 广西
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:该成果来源于广西自然科学基金项目“以水滑石为前体插层重构原位合成镁铝尖晶石行为研究”(课题编号:2010GXNSFC013003)。成果针对尖晶石材料的优异性能、广泛的工业应用,特别是工业生产过程中的苛刻条件和高成本问题,利用水滑石层板金属离子也主要为二价离子(Mg<'+2>、Mn<'2+>、Fe<'2+>、Ni<'2+>、Zn<'2+>、Co<'2+>、Cu<'2+>)和三价离子(Al<'3+>、Cr<'3+>、Fe<'3+>),并具有良好的可调控性,这种组成特征和可调控性正好与尖晶石簇矿物金属离子组成和可调控性高度一致。该成果通过对水滑石层间阴离子组成和层板金属离子配比的调控,制备镁铝型层状水滑石,探明水滑石的合成条件和结构特征。以其为前体,低温焙烧—插层重构—原位合成镁铝尖晶石。研究了重构作用对合成MgAl尖晶石和ZnAl尖晶石产物相组成和结构特征的影响。研究了重构产物在600℃、700℃、800℃、900℃、1000℃条件下煅烧并获得尖晶石的物相与结构特征。研究了用上述方法合成的纯MgAl尖晶石、富MgO的MgAl尖晶石在1300℃、1400℃温度的普通烧结和微波烧结特性,烧结产物的形貌和结构特征,烧结产物的密度、气孔率、吸水率等特征。研究水滑石的插层重构和镁铝尖晶石原位合成的行为和机理。该成果对原位合成尖晶石簇系列矿物的研究具有非常重要的参考价值和科学指导意义。另外,该成果为在温和条件下低成本合成高性能材料、以及为粘土矿物在高新技术材料领域的应用提供了新的思路。在环境矿物学领域,为研究阴离子型污染物在粘土矿物层间的吸附作用、解吸作用、污染物的回收及吸附剂的重复使用等问题提供重要可靠的科学数据。也为粘土矿物在地质作用过程中的行为分析以及某些含尖晶石地质体的成因分析提供参考依据和实验数据。该成果的主要问题是如何将实验室获得的工艺放大到生产实践。
[成果] 1600570804 广西
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:该成果来源于国家自然科学基金项目“阴离子粘土矿物前体插层重构原位低温合成镁铝尖晶石的行为和机理研究”(课题编号:40972033)。该成果利用阴离子粘土矿物中金属离子的高度分散和在分子水平接触的特点以及层间域环境特征和重构作用对反应物活性的提高作用,以阴离子粘土矿物为前体,采用低温焙烧-插层重构-原位合成方法系统研究了镁铝尖晶石和合成及其机理。成果表明,阴离子粘土矿物焙烧后样品的镁铝尖晶石(400)峰十分尖锐,说明焙烧的镁铝阴离子粘土矿物合成镁铝尖晶石的过程中倾向于先在(400)晶面优先生长。随着阴离子粘土矿物前体层板中三价铝离子摩尔比例的降低,MgAl<,2>O<,4>相增强,说明高层板电荷密度的阴离子粘土矿物前躯体更有利于镁铝尖晶石相的生成。与镁铝尖晶石的化学计量相比,阴离子粘土矿物中的镁离子计量偏高,这将导致原位合成产物中存在MgO相,且随着层板三价铝离子x值的不断减小,MgO相的相对相含量不断增加。层间阴离子类型对原位合成作用的影响研究结果表明,有机阴离子性粘土矿物结构有序度较高,而且在重构过程中对原有结构的恢复性较强,但重构作用却不利于层板金属离子的迁移和镁铝尖晶石的形成。原位合成的镁铝尖晶石经800℃预烧的样品在1400℃下的烧结后镁铝尖晶石的相对相含量为82.64%,900℃预烧的样品在烧结后镁铝尖晶石的相对相含量为92.51%,可见900℃预烧时,更多的Mg<'+2>进入镁铝尖晶石晶格。烧结作用使尖晶石的各衍射峰强度增加,峰形变得尖锐而对称,半高宽减小。经过预烧后的高温烧结有利于镁铝尖晶石相的进一步生成。MgO相的存在将有利于镁铝尖晶石的致密烧结。在有氧化镁存在的情况下,镁铝尖晶石烧结产物形貌清晰可见,晶粒间排列规则有序,体积密度达到3.45g/cm<'3>;而被酸洗后去除了氧化镁的样品,具有少量形状不规则的气孔,同时晶粒的发育也不均一。因此,用镁铝阴离子粘土矿物原位合成镁铝尖晶石中少量的氧化镁有利于镁铝尖晶石的致密烧结。该项研究不仅能为高性能镁铝尖晶石矿物材料在温和条件下的低成本合成提供理论和实验依据,为阴离子粘土矿物在高技术材料领域的应用开拓新的思路,而且对其他尖晶石系列矿物材料在温和条件下的原位合成具有重要参考价值。阴离子粘土矿物的插层重构行为和机理分析还可以为粘土矿物在地质作用过程中的行为分析,以及对粘土矿物在环境修复过程中的吸附作用、污染物的回收处理和吸附剂的重复使用过程研究提供重要的科学依据。
[成果] 1700050600 浙江
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:该产品的技术点主要体现在以下几个方面:该工作选择电熔镁铝尖晶石、电熔铁铝尖晶石等高档原材料,加入碳酸锆粉、碳化硅粉、硅微粉、氧化铝微粉等,经过实验室实验与现场实践优化而成。添加碳酸锆粉可使材料高温下分解出二氧化碳气体产生微孔,以及分解后生成的氧化锆都能提高产品的抗热震性能。调整产品颗粒级配,最大程度的实现连续级配,实现产品的自流,从而避免了振动浇注导致的浇注料偏析等问题。加入复合添加剂,实现对浇注料性能的优化,提高产品的流动性,改善施工性能。通过调整颗粒级配,添加各种减水剂和微粉技术,改变传统振动施工方式,采用自流模式,不需振动棒振动即可自动流动、摊平、密实和固化,避免了振动施工可能带来的浇注料偏析等问题,尤其适用于像窑口这种异型不易振动的部位。该产品在水泥窑窑口上的使用寿命在十二个月因此属于绿色环保产品。该系列产品已成功应用于南方水泥集团下属湖州南方分部、广德南方、长兴南方、煤山南方、白岘南方,小浦南方、槐坎南方、安吉南方、新杭南方、独山南方,宁波科环等数条2500T/D、5000T/D水泥生产线上,使用效果非常显著,深受用户好评,增强了企业综合能力,成为大中型水泥企业推荐和确认产品,市场前景非常广阔。通过调整颗粒级配,加入各种添加剂和微粉技术,改变传统的振动施工方式,采用自流模式,不需振动棒振动即可自动流动、摊平、密实和固化,避免了振动施工可能带来的浇注料偏析等问题,尤其适用于像窑口这种异型不易振动的部位。该产品在水泥窑窑口上的使用寿命在十个月以上。因此,该项目产品具有十分广阔的市场前景。该部位使用的产品主要为铝硅质耐火浇注料,因此,该产品要得到客户认可,需要有一个逐步接受的过程。进入市场后,模仿和仿制者必将出现,因此有可能产生一定数量的竞争对手,从而打破该公司的垄断地位。市场的竞争压力很大,在一定程度上会影响该公司的销售和经济效益。如要进一步扩大产品的市场占有率,该公司将在加大产品的宣传力度的同时,继续优化产品的配比,降低产品生产成本,提高产品的质量,提高售后服务水平等方面下功夫。另外,还将探索该项目产品新的应用领域,以此降低潜在的市场风险。
[成果] 1700050580 浙江
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:该产品根据市场需求,开发了以氧化镁(MgO)和锆英石(ZrSiO<,4>)为原料,低温高压烧制而成的镁锆砖。制品在氧化镁粗颗粒周围形成由Mg<,2>SiO<,4>和ZrO<,2>构成的包覆层,保护粗颗粒氧化镁不受侵蚀,而且在烧成过程中能形成致密的砖组织,使镁锆砖的显气孔率比一般碱性砖低2%~3%,因此具有很好的耐蚀性和抗浸透性,同时产品在制造过程中不产生有损于环境和人体的废气、毒气和废物。玻璃熔窑蓄热室格子体用镁锆砖耐火材料开发的开展,在增加企业经济收入的同时,也大大降低了镁质耐火制品行业对该县环境的污染,因此应用前景十分广阔。关键技术:优化生产工艺,通过数学模型建立得到镁锆砖制备最佳工艺应为烧结温度1698-1836℃,氧化锆质量分数8.12%-15.16%。制备镁锆质烧结砖中,引入电熔氧化镁(氧化镁:15%)作为起始材料和酚醛树脂粘结剂,可以提高产品在1500℃高温抗折强度。该项目实现的主要技术与性能指标:ω(SiO<,2>)%:0.75;ω(MgO)%:90.60;ω(ZrO<,2>)%:5.1;体积密度g/cm<'3>:2.96;常温耐压强度MPa:80.9;0.2MPa荷重软化开始温度℃:1670。
[成果] 1700260182 安徽
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目属于无机非金属材料技术中的耐火材料学科。马钢(集团)控股有限公司下属子公司安徽马钢耐火材料有限公司为了寻找企业新的效益增长点,在获取国内外特钢企业有莫来石浇钢砖产品市场需求的信息,2007年组织科技人员研制莫来石流钢砖产品,2010年公司内部立项投产,产品用于优质特种钢模铸生产,可有效降低钢的夹杂废品率,提高合金钢锭质量。在硅酸铝物相系统耐火材料中的莫来石相,是具有很高的耐火度和优异的热震稳定性能的矿物相,刚玉相是具有更高耐高温性能的矿物相;将莫来石和刚玉有机地搭配在一起,在高温状态下,有良好的抗侵蚀性及抗热震稳定性,是生产高性能流钢砖的合适材料。但人工合成纯莫来石能耗较高,因此这些原料价格都较贵。项目研制人员率先选用国内现有优质天然原料,合理搭配,优化工艺,在合理颗粒级配的基础上,选择了优质铝矾土和天然莫来石为主要原料,以优质结合粘土和高效有机结合剂为复合结合剂,同时加入适量添加剂,通过混碾、多样化半干法成型和特定的烧成制度,在烧制过程中再产生“二次莫来石化”,研制出一种“莫来石相”含量45-50%,“刚玉相”含量大于45%的莫来石质流钢砖,该砖中的莫来石相具有高温结构强度高,高温蠕变率低,抗侵蚀性强,抗热震性能高等优点,因而研制的莫来石质流钢砖性能优良。创新采用特异型砖多样化半干法成型及加工技术,使产品各部位致密均匀,改善提高了产品的耐压强度和抗钢水的冲刷能力,实现了配套供应。该技术申报发明专利及实用新型专利各2项,2015年获授权发明专利及实用新型专利各1项。其主要技术指标:Al<,2>O<,3>>70%、Fe<,2>O<,3><1.5%、耐火度>1780℃、耐压强度>25MPa、显气孔率<28%、体积密度>2.30g/cm<'3>,热震稳定性>20次,并于2014年制定企业标准,2015年获工信部行业标准立项,项目号为2015-1005T-YB,初稿已上报,计划2016年完成编制工作。采用该技术生产的产品,各项性能指标优于国内同行现有的普通高铝砖和粘土质浇钢砖,达到国内领先水平,应用于特种合金钢模铸生产,能显著降低钢的夹杂,有效减少了由于耐材夹杂而造成的钢锭废品,特殊合金钢夹杂废品率下降三分之二,有利于稳定特殊合金钢模铸生产及提高合金钢的产品质量。据宝钢特钢测算使用该砖后质量损失每吨降低31元,为此,该砖相继在美国、德国、宝钢、武汉重工、苏南特钢等国内外特钢用户模铸生产中使用,都取得了较好的效果。该企业通过该新产品的投入市场,获得稳定销售收入并实现经济效益增长。选用天然莫来石而非电熔或烧结合成原料降低成本20%,同时采用低能耗烧成也降低生产成本10%,既体现了节能降耗发展理念,又提高了产品的竞争力。2015年12月20日,马鞍山市科技局组织专家对“优质合金钢模铸用莫来石流钢砖的开发与应用”项目进行了科技成果鉴定,与会专家审阅了相关资料,听取了项目组汇报,经质询和讨论,一致同意项目通过科技成果鉴定,并登记造册(马科鉴字[2015]第11号)。鉴定专家认为该项目达到国内领先水平,建议加大优质合金钢模铸用莫来石流钢砖的应用推广力度。
[成果] 1700320187 河南
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:该发明属无机非金属材料领域,涉及钢铁冶金用功能耐火材料。功能耐火材料为高温工业用结构功能一体化材料,是耐火材料发展的重点。冶金用功能耐火材料(下称功能耐材)包括透气元件、长水口、浸入式水口、塞棒及滑板等,是支撑钢铁精炼、连铸高效运行的关键材料,起到均匀钢液成份和温度、控制流量及其分布、促进夹杂物上浮、防止钢液氧化等重要作用,其性能及服役行为对钢铁行业提质增效、高品质钢生产有重要作用,属于国际耐火材料发展前沿,为国内外同行和钢铁等用户行业高度关注。中国钢铁工业转型、向价值链高端发展是《中国制造二〇二五》所提出的战略任务,高品质功能耐材是其重要基础。然而,由于服役环境严酷复杂,经受剧烈热冲击、高温钢液和渣液侵蚀及氧化损伤,功能耐材常出现热震断裂、关键部位侵蚀严重、功能劣化、污染钢液乃至重大事故,不能满足高品质钢材高效化生产需求。高品质功能耐材需兼具高抗热震性和高抗侵蚀性,功能稳定并不污染钢液。但耐火材料的传统制备中上述性能相互制约难以兼顾,一直是改善其服役行为和发展高性能功能耐材的瓶颈。国内外对此进行了诸多尝试,该发明以前未见有显著突破的报道。该项目通过多年对功能耐材服役行为、失效机理、材料设计制备及评价的基础研究,采用数值、高温热场及流场等模拟,系统分析了功能耐材在高温强热冲击服役环境下温度场和应力场响应、侵蚀及功能劣化机理,突破功能耐材的传统设计思路,提出功能分区和关键部位增强的创新学术思想,通过梯度设计、多层复合等技术及优化关键部位的抗侵蚀和服役功能,解决了制约材料关键服役性能协同提升的国际难题,开发出高服役性能系列梯度多层复合功能耐材,寿命显著提高,并获得广泛应用。主要发明点有:突破功能耐材单一由组成决定性能的传统设计思路,提出了基于服役环境的功能分区和关键部位增强的创新学术思想,实现功能耐材关键服役性能的协同提升。发明了组成梯度与微结构梯度及多层复合技术,有效降低了材料受热冲击时的最大热应力;设计了材料低维增强、抗氧化、自修复系列技术体系,通过热处理及利用高温服役时物相和微结构演化,发展了基质结构低维化材料服役性能调控新技术,制备出关键部位性能增强的系列高性能材料,满足了功能耐材关键服役性能协同提升的需要。发明了梯度多层复合结构的长水口、浸入式水口、塞棒、透气元件、滑板等专利产品,在国内外钢厂应用,寿命提高30%以上,超过国内外同类产品,满足高品质钢高效生产需求。项目获授权发明专利22件,河南省科技进步一、二等奖各1项,梯度功能耐材荣获国家重点新产品。成果在洛耐院等实现产业化,近三年新增收入10.4亿元,新增利润1.2亿元。中国耐火材料行业协会认为该成果引领和促进了耐火材料行业的科技进步,保障了钢铁工业高效运行,耐材消耗降低,社会效益显著;中国金属学会将其列为冶金行业重点项目推广,以促进钢铁产品质量提升。
[成果] 1600420380 安徽
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目采用PLC控制、液压驱动、链式传动、浮动切削、前中后整体柔性同步、集中除尘等技术集成应用,实现了自动输送砖坯技术、耐火砖双面磨削技术、砖坯自动分切技术、耐火砖坯连续磨削的翻坯技术、耐火砖连续磨削加工的输送线同步转向技术创新。该设备自动化程度高,整个生产线只需2-3人将烧成的毛坯砖码入间歇式送坯机和将成品砖码垛,中间过程无需人工干预。该成果技术成熟稳定,安全可靠,可广泛应用于轻质保温耐火砖及其类似产品的切削加工。
[成果] 1700140017 河南
TF0 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:钢铁工业大力发展洁净钢,连铸系统要求使用全碱性低碳、无碳钢包耐火材料。研究结果表明,对降低钢中的S、P、非金属夹杂而言,镁钙质耐火材料优于镁铝质耐火材料,更优于铝镁耐火材料;同时钢包工作衬耐材低碳、无碳化以及永久衬后侧使用绝热衬,可以显著降低蓄散热和增加对钢水的保温,节能效果明显。技术创新点:该项目采用钟香崇院士倡导的“全碱性、金属复合、原位生成非氧化物”创新思路,研究开发满足洁净钢连铸需要的低碳、无碳碱性钢包耐火材料(包括渣线砖、包壁及包底砖和浇注料预制件);采用气相微孔粉体真空成型制备绝热衬。该项目避免了普通钢包耐火材料在冶炼高质量洁净钢及超低碳钢引起的增碳问题;能很好满足洁净钢冶炼工艺迫切需要的全碱性钢包衬,使用寿命高于现用普通钢包衬,属无污染、高强度、高耐用性的优质钢包耐火材料。项目进展:该项目已获多项发明专利授权,并通过省科技成果鉴定,达到国际先进水平。研究开发的低碳、无碳碱性钢包包衬耐火材料,解决钢包耐火材料对钢液污染难题,达到不污染乃至能净化钢水的目的,同时降低包外壳温度、有利于提高钢包包衬使用寿命。另外,永久衬后侧使用绝热衬,可以显著降低蓄散热和增加对钢水的保温,节能效果明显。该项目可应用钢水冶炼的大中型钢包和精炼钢包,实现对洁净钢冶炼用耐火材料发展瓶颈制约的突破,已在首钢、唐钢、安钢等大型钢铁公司应用。完成后有助于带动全国高温功能材料行业创新升级,发展具有中国自主知识产权高新技术新材料,对提升中国特种耐火材料的整体技术水平和附加值具有重要意义。按2013年钢产量估算,中国每年约使用消耗140-280万吨钢包耐火材料,若按10%使用此新产品计,约需20万吨,可取得约4亿元的利润和实现2亿元以上的税金。市场前景广阔,经济和社会效益显著。
[成果] 1700050602 浙江
TQ17 应用技术 耐火材料制品制造 公布年份:2016
成果简介:简要技术说明及主要技术性能指标:该产品的技术点主要体现在以下几个方面:浇注料采用性能优良的电熔莫来石、碳化硅等高性能材料作为集料,具有更好的耐高温、抗冲刷、耐侵蚀、抗热震等性能。材料配比通过优化组合,引入了利于产生二次莫来石化反应的复合超微粉,高温下基质骨料间形成莫来石网络结构,大大提高了材料高温强度,耐磨性及抗侵蚀性。通过研究减水剂、缓凝剂、高效分散剂、抗氧化剂、防爆剂等相关外加剂的添加机理,选用相应的外加剂材料,构成复合添加剂,充分改善了材料的各项性能。材料采用电熔莫来石、碳化硅为基材,基质间在高温下发生二次莫来石反应,材料惰性大大降低,有效提高了材料抗侵蚀能力。在材料配比中引入了部分废弃硅莫砖破碎料,利用有机-无机复合高效减水剂遏制了硅莫砖多孔吸水率高带来的不利影响,而废弃硅莫砖中的部分杂质成份有在回转窑工作温度下能产生一定量液相有促进材料烧结,从而改善材料高温使用性能。材料大多采用了耐酸和耐碱的人工合成原料,性能稳定,不会和各种物料发生反应,同时原料多为高温合成材料,晶体发育好,结构完整,不受环境因素的影响,是最好的惰性材料之一,因而环境敏感性差,可有效抵御环境介质作用和各种化学腐蚀。推广应用前景与措施:水泥回转窑三次风管直管、弯头,窑头罩斜坡、直墙,篦冷机矮墙等部位由于温度较高,介质中粉尘量大,冲刷作用强,且粉尘中碱性成份重,易对水泥窑设备耐火材料工作衬造成化学侵蚀,碱性成份在高温下与工作衬材料中发生反应,生成低温液相,液相进一步对工作衬深层材料生成渗透侵蚀,影响工作衬材料使用性能,缩短工作衬使用寿命,导致工作衬材料损坏频繁,回转窑不得不经常停窑抢修。莫来石-碳化硅作为一种比较理想的耐火原料组合,其性能优良,体积稳定性好,强度高,惰性强不易受杂质成份的化学侵蚀,也正因为莫来石-碳化硅惰性高,在高温下很难烧结,因而材料整体强度、耐磨性及抗侵蚀性主要取决于基质部分是否能很好的烧结并与将骨料很好的结合在一起。该项目旨在研究一种耐磨浇注料,改善以往碳化硅-莫来石浇注性能,提高材料整体强度、耐磨性及抗侵蚀性。通过研究课题组发现,在基质中随莫来石细粉与硅灰-活性氧化铝复合微粉比例降低,也就是硅灰-活性氧化铝复合粉比例提高,材料整体物理性能都能得到很大提高,特别是将活性氧化铝微粉与硅灰比例调整至2.3-2.5之间时,物理性能提高最明显,分析可能是氧化铝微粉与硅灰间原位次生莫来石反应形成的莫来石将莫来石骨料碳化硅包裹结合在一起,次生莫来石比原生莫来石更易在基质间形成网络结构,更有助于提高材料整体性能。利用该研究结果通过对碳化硅-莫来石耐磨浇注料进行改进,该材料性能相较传统碳化硅-莫来石浇注料要好,质量稳定,施工方便,施工快,养护周期短,烘窑快,产品强度高、耐磨、抗剥落,使用寿命长。符合回转窑筒体耐材的发展方向,能保证回转窑筒体长期安全运行,能给生产企业带来大的经济效益,具有广阔的发展前景。该技术创新产品主要针对水泥窑三次风管直管、弯头,窑头罩斜坡、直墙,篦冷机矮墙等特殊部位和适应大型干法水泥窑用耐材的需要。该系列产品已成功应用于新型干法水泥窑2500T/D、5000T/D水泥生产线上,使用效果非常显著,深受用户好评,增强了企业综合能力,成为大中型水泥企业推荐和确认产品。为了该产品进一步推广应用,为了切实保障解决用户的生产难题,该公司将采取以下措施:进一步完善改进生产工艺,确保产品质量稳定。采取全自动微机配料生产线进行生产,进一步保证产品的均匀性和产品配比的正确性。实行产品使用跟踪,与产品用户保持技术上的密切联系,认真听取用户反馈,如进一步提高产品的保质期等。进一步加大新产品的开发力度。
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