📄Работа №99790
Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ФУТЕРОВКИ И ГАРНИСАЖНОГО СЛОЯ ДОМЕННЫХ ПЕЧЕЙ БОЛЬШОГО ОБЪЕМА, ПЕРЕРАБАТЫВАЮЩИХ ВАНАДИЙСОДЕРЖАЩИЕ ТИТАНОМАГНЕТИТЫ
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
металлургия
Объем:
107 листов
Год:
2021
Просмотров:
202
4920
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ 5
РЕФЕРАТ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Характеристика исследуемого производственного объекта 8
2 Литературный обзор 9
3 Подготовка гарнисажного слоя и футеровки ДП №6 для проведения
исследования 14
4 Исследовательская часть 17
4.1 Методика исследований 17
4.2 Фазовый (вещественный) состав исследуемых образцов 19
4.2.1 Результаты дериватографических исследований 27
4.2.2 Результаты рентгенофазовых исследований 47
4.3 Микроструктура исследованных образцов 52
4.3.1 Микроструктура гарнисажа 52
4.3.2 Микроструктура огнеупоров 85
5 Экономическая часть 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
РЕФЕРАТ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Характеристика исследуемого производственного объекта 8
2 Литературный обзор 9
3 Подготовка гарнисажного слоя и футеровки ДП №6 для проведения
исследования 14
4 Исследовательская часть 17
4.1 Методика исследований 17
4.2 Фазовый (вещественный) состав исследуемых образцов 19
4.2.1 Результаты дериватографических исследований 27
4.2.2 Результаты рентгенофазовых исследований 47
4.3 Микроструктура исследованных образцов 52
4.3.1 Микроструктура гарнисажа 52
4.3.2 Микроструктура огнеупоров 85
5 Экономическая часть 99
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 100
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
📖 Введение
Целью исследовательской работы было определение химического состава, определение теплофизических свойств проб гарнисажного слоя и футеровки доменной печи №6 АО «ЕВРАЗ НТМК», определение механизмов образования гарнисажного слоя и коррозии огнеупорной футеровки.
После выдувки печи и её охлаждения воздухом и водой в ходе разборки футеровка и гарнисаж обрушались при помощи машины для ломки футеровки с гидромолотом и выгребались из печи. При этом производился отбор проб из горна, фурменной зоны и заплечиков. на исследование было представлено 13 образцов гарнисажа (16 шт.) и 4 образцов огнеупорной футеровки (6 шт.) преимущественно из горна, а также частично из горизонта заплечиков и распара.
После выдувки печи и её охлаждения воздухом и водой в ходе разборки футеровка и гарнисаж обрушались при помощи машины для ломки футеровки с гидромолотом и выгребались из печи. При этом производился отбор проб из горна, фурменной зоны и заплечиков. на исследование было представлено 13 образцов гарнисажа (16 шт.) и 4 образцов огнеупорной футеровки (6 шт.) преимущественно из горна, а также частично из горизонта заплечиков и распара.
✅ Заключение
1. В результате работы определены химический и фазовый состав, физико-химические (открытая пористость, кажущаяся плотность) и теплофизические (температура плавления, температуропроводность, теплоёмкость, термический коэффициент линейного расширения) свойства образцов гарнисажа и огнеупоров после эксплуатации в доменной печи № 6 ОАО «ЕВРАЗ-НТМК» в интервале температур 20 - 1100 ОС в виде табличных данных и аппроксимирующих уравнений стандартного вида.
2. Исследованный гарнисаж представляет собой исключительно сложный по химико-минеральному составу и весьма неоднородный по микроструктуре и свойствам полифазный металло-керамический материал, состоящий из более чем 30 неорганических соединений (минеральных фаз).
3. По вещественному составу и микроструктуре выявлены 5 структурно - генетических разновидностей гарнисажа:
- карбидно - металлический;
- карбидно - силикатный;
- углеродистый;
- корундосодержащий;
- полифазный.
Наиболее высокую огнеупорность имеют разновидности 1 и 2, представленные греналью (температура плавления более 1700 ОС).
4. «Козловой чугун» представляет собой смесь разновидностей гренали 1 и 2 и при максимальной температуре в горне 1650-1700 ОС находится в тепмопластичном состоянии с высокой вязкостью и отсутствием жидкотекучести. Это объясняется высокой температурой плавления составляющих гренали: Т1К (Тпл = 3205 ОС), Т1С (Тпл = 3250 ОС), УС (Тпл = 2830 ОС), УК (Тпл = 2360 ОС), которые образуют между собой непрерывный ряд твёрдых растворов (Т1,У)(С,К), что обусловлено близкими значениями параметров элементарной ячейки (а0) кристаллов, нм: Т1К - 0,4220; Т1С - 0,4324; УС - 0,4182; УК - 0,4126, и единой кубической сингонией указанных соединений - простейшая кубическая решётка типа КаС1.
5. Общей тенденцией изменения состава гарнисажа по высоте нижнего строения доменной печи является снижение удельного объёма гренали от лещади к распару.
6. Структурно- генетическим анализом установлено, что кокс в доменной печи выполняет две функции: кроме основной - карботермического восстановления железа и переходных металлов из сырья, он активно участвует в формировании наиболее химически и термически износоустойчивого гарнисажа.
Наиболее вероятной причиной графитизации кокса в доменной печи является термобаррогенез, т.е. сочетание высоких значений температуры и давления вышележащих слоёв шихты и чугуна в сочетании с химической активностью продуктов плавки.
7. По текстурно-структурным характеристикам углеродистого и других типов металлургического гарнисажа выявлен циклический характер формирования гарнисажа и его разрушения под воздействием большого ферростатического давления столба материалов в шахте доменной печи.
8. На основании комплексного изучения установлены основные фазово - структурные изменения, происходившие при эксплуатации огнеупорной футеровки в горне печи. Исследованные образцы огнеупоров представлены следующими их разновидностями: корундо-карбидкремниевый огнеупор (образца О1, О3); углеродисто-графитовый (О2, один слой образца О4) и нетрадиционными оксидно-углеродистого состава в системе А2Оз-81С-8Ю2- С (второй слой образца О4).
9. Выявлена следующая хронологическая последовательность фазово-структурных превращений в исследуемых образцах огнеупоров (О1, О2, О3):
- формирование макро- и микротрещин (возможны источники силовых направлений: механические нагрузки; термическое воздействие (резкие перепады температур); внутренние структурно-фазовые процессы, протекающие со значительными объёмными изменениями;
- заполнение трещин конденсатом металлического цинка;
- окисление цинка (вероятно, кислородом и/или СО2, Н2О и/или металлотермическим процессом от оксидов огнеупора) с образованием огнеупорного /пО (Тпл = 1950 °С) с увеличением объёма на 51 %;
- синтез алюминатов и силикатов цинка из огнеупорных оксидов и/или цинкита и металлического цинка.
10. Результаты исследований могут быть использованы для разработки проекта футеровки доменной печи. Огнеупорные материалы должны минимизировать формирование макро- и микротрещин, кроме этого необходимо учитывать, что химико-термическая стойкость огнеупоров в восстановительной среде при взаимодействии с расплавами на основе железа снижается в ряду: графит - аморфный углерод - карбид кремния - корунд - муллит
2. Исследованный гарнисаж представляет собой исключительно сложный по химико-минеральному составу и весьма неоднородный по микроструктуре и свойствам полифазный металло-керамический материал, состоящий из более чем 30 неорганических соединений (минеральных фаз).
3. По вещественному составу и микроструктуре выявлены 5 структурно - генетических разновидностей гарнисажа:
- карбидно - металлический;
- карбидно - силикатный;
- углеродистый;
- корундосодержащий;
- полифазный.
Наиболее высокую огнеупорность имеют разновидности 1 и 2, представленные греналью (температура плавления более 1700 ОС).
4. «Козловой чугун» представляет собой смесь разновидностей гренали 1 и 2 и при максимальной температуре в горне 1650-1700 ОС находится в тепмопластичном состоянии с высокой вязкостью и отсутствием жидкотекучести. Это объясняется высокой температурой плавления составляющих гренали: Т1К (Тпл = 3205 ОС), Т1С (Тпл = 3250 ОС), УС (Тпл = 2830 ОС), УК (Тпл = 2360 ОС), которые образуют между собой непрерывный ряд твёрдых растворов (Т1,У)(С,К), что обусловлено близкими значениями параметров элементарной ячейки (а0) кристаллов, нм: Т1К - 0,4220; Т1С - 0,4324; УС - 0,4182; УК - 0,4126, и единой кубической сингонией указанных соединений - простейшая кубическая решётка типа КаС1.
5. Общей тенденцией изменения состава гарнисажа по высоте нижнего строения доменной печи является снижение удельного объёма гренали от лещади к распару.
6. Структурно- генетическим анализом установлено, что кокс в доменной печи выполняет две функции: кроме основной - карботермического восстановления железа и переходных металлов из сырья, он активно участвует в формировании наиболее химически и термически износоустойчивого гарнисажа.
Наиболее вероятной причиной графитизации кокса в доменной печи является термобаррогенез, т.е. сочетание высоких значений температуры и давления вышележащих слоёв шихты и чугуна в сочетании с химической активностью продуктов плавки.
7. По текстурно-структурным характеристикам углеродистого и других типов металлургического гарнисажа выявлен циклический характер формирования гарнисажа и его разрушения под воздействием большого ферростатического давления столба материалов в шахте доменной печи.
8. На основании комплексного изучения установлены основные фазово - структурные изменения, происходившие при эксплуатации огнеупорной футеровки в горне печи. Исследованные образцы огнеупоров представлены следующими их разновидностями: корундо-карбидкремниевый огнеупор (образца О1, О3); углеродисто-графитовый (О2, один слой образца О4) и нетрадиционными оксидно-углеродистого состава в системе А2Оз-81С-8Ю2- С (второй слой образца О4).
9. Выявлена следующая хронологическая последовательность фазово-структурных превращений в исследуемых образцах огнеупоров (О1, О2, О3):
- формирование макро- и микротрещин (возможны источники силовых направлений: механические нагрузки; термическое воздействие (резкие перепады температур); внутренние структурно-фазовые процессы, протекающие со значительными объёмными изменениями;
- заполнение трещин конденсатом металлического цинка;
- окисление цинка (вероятно, кислородом и/или СО2, Н2О и/или металлотермическим процессом от оксидов огнеупора) с образованием огнеупорного /пО (Тпл = 1950 °С) с увеличением объёма на 51 %;
- синтез алюминатов и силикатов цинка из огнеупорных оксидов и/или цинкита и металлического цинка.
10. Результаты исследований могут быть использованы для разработки проекта футеровки доменной печи. Огнеупорные материалы должны минимизировать формирование макро- и микротрещин, кроме этого необходимо учитывать, что химико-термическая стойкость огнеупоров в восстановительной среде при взаимодействии с расплавами на основе железа снижается в ряду: графит - аморфный углерод - карбид кремния - корунд - муллит
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.