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烟气电动闸阀的引言

更新时间:2020-09-30 08:58:38点击次数:969次字号:T|T
烟气电动闸阀的引言
转炉炼钢实际上就是利用各种造渣工艺,去除钢水中各种杂质的过程[1]。减少转炉出钢时的下渣量,不仅能减少脱氧剂和合金的消耗,而且还能减少磷、硫及氧化物夹杂的含量,从而提高钢水清洁度和合金的收得率[2-3]。因此,转炉挡渣烟气电动闸阀的开发成为行业内的关注焦点[4]。一般说来,转炉挡渣烟气电动闸阀在使用过程中主要经受钢水与钢渣的冲刷侵蚀扩孔、滑动面的拉毛磨蚀、高温烈焰的冲击氧化、频繁高低温转换导致的热震等苛刻使用条件,对材料的抗渣侵蚀性、抗氧化性和抗热震性能提出了严格的要求。事实上,热震开裂以及冲刷/侵蚀扩孔是挡渣烟气电动闸阀损毁的关键形式。为了满足使用需求,人们相继开发了铝锆碳质滑板和铝碳质镶嵌氧化锆的复合滑板。与常规铝锆碳质滑板相比,镶锆滑板的使用寿命有一定幅度延长,但其生产工艺复杂程度增加,生产成本大幅度提高。
近年来,研究发现引入纳米炭黑、碳纳米管、石墨烯以及其复合物有望改善低碳耐火材料的综合性能[5-14]。此外,耐火材料工作者研究还发现膨胀石墨在改善含碳耐火材料的抗热震性方面有一定优势,其主要原因是由于膨胀石墨具有准石墨烯叠层结构,其与鳞片石墨同样或者更有可能促进高温下与铝或硅等物质反应生成陶瓷相,起到增强的作用;另一方面,膨胀石墨具有多孔蠕虫状结构,能够产生较大体积变形吸收由于频繁温度波动产生的热应力,从而改善材料的抗热震性。印度学者将膨胀石墨分别引入镁碳[15]和铝碳[16]耐火材料中,结果表明镁碳材料的耐压强度和热震次数分别提高25%~30%和33%,高温抗折强度的提高幅度超过100%。同样地,膨胀石墨的引入能够促进铝碳耐火材料中SiC晶须的生成,从而提高材料的常温强度和高温强度。此外,本课题组前期也将膨胀石墨引入到钢包用铝碳滑板和出钢口镁碳耐火材料中,改善了材料的抗热震性[17-18]。
因此,在前期研究工作基础上,本文首先着重考察了膨胀石墨对铝碳耐火材料综合性能的影响。为了更好地研究膨胀石墨的影响,选择对碳化硅晶须生长作用较小的炭黑为补充碳源。进而,开发了含膨胀石墨铝锆碳滑板的转炉挡渣阀在实际中应用,考察了膨胀石墨对滑板使用寿命、扩孔、拉毛以及抗氧化等服役行为的影响。
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