徐勇,刘星,李正钦,张熙亮,沈钢[1]（2021）在《板状刚玉在钢包无水泥干式喷补料中的应用》文中认为板状刚玉具有高纯、低碱、高强度、高抗热震、耐侵蚀、体积稳定性好和极小的重烧收缩等特点。采用板状刚玉为主原料,并引入特殊氧化铝微粉,研制出无水泥铝镁干式喷补料。因其卓越的耐用性能,不仅可延长钢包使用寿命,在某种程度上,可局部的或可全面的取代套浇并改变钢包的修护模式。这将对钢包不定形化带来革命性的变化。
潘丽萍[2]（2020）在《钢包透气塞用刚玉质耐火材料的设计制备和断裂过程表征及服役模拟》文中研究指明刚玉质耐火材料是精炼钢包透气塞的首选材质,其高温服役环境异常恶劣,热端温度可高达1650-1700°C,冷、热端面的温差超过1000°C,长时间承受浇钢和出钢的反复冷热循环冲击,最终引起材料热机械损毁。随着钢水炉外精炼比例增加,透气塞使用寿命大幅度降低,导致生产中需要频繁的更换和维修,影响了炉外精炼工艺的节奏,也威胁着钢包在线周转和生产安全。因此,进一步改善刚玉质耐火材料的抗热震性,延长透气塞服役寿命,从而提升钢包精炼效率和安全生产是目前冶金工作者的重要任务之一。目前,研究者通过引入氧化镁、氧化锆等组分来改善刚玉质耐火材料的抗热震性,但提升空间受限;其次,以往受实验条件限制,常采用传统的水淬冷法测定材料的强度保持率来表征刚玉质耐火材料的抗热震性,而对刚玉质耐火材料真实断裂过程缺少科学地评价,也无法获取与材料抗热震因子相关联的断裂参数,对刚玉质耐火材料内部存在的多尺度裂纹关注也更少;最后,对真实服役条件下刚玉质耐火材料的损毁机制也仅从用后材料分析判断。针对上述问题,本论文首先从Al2O3-CaO二元系中选取片状六铝酸钙相（CaO×6Al2O3,简称CA6）和低热膨胀系数的二铝酸钙（CaO×2Al2O3,简称CA2）开展刚玉质耐火材料的微结构调控研究,具体包括:（1）在刚玉质耐火材料的基质内设计含CA6相和CA2相的微结构（含量、形貌、分布）;（2）在刚玉质耐火材料中引入不同粒度的六铝酸钙骨料取代部分刚玉骨料,旨在设计与制备具有高抗热震性的透气塞用刚玉质耐火材料。其次,采用楔形劈裂技术、数字图像相关技术及反演算优化技术,系统地研究了张应力作用下材料的裂纹扩展过程,获取了真实的断裂能、拉伸强度等断裂参数,探明了刚玉质耐火材料的断裂机理。最后,采用数值仿真技术系统研究了刚玉质耐火材料在实际服役工况下的损毁机制,为优化透气塞材料的开发提供理论依据,具体包括:（1）采用扩展有限元法研究刚玉质耐火材料裂纹尖端的应力强度因子K,揭示材料承载能力与初始裂纹尺寸的作用规律;（2）基于热固耦合模型,以真实透气塞结构为分析对象,研究透气塞服役过程中材料属性与温度场及热应力场的相关性。通过上述的研究工作,得到如下主要结论:1.刚玉质耐火材料制备过程中通过控制结合剂铝酸盐水泥含量,可以成功地设计相组成和微结构,改善刚玉质耐火材料的力学性能和抗热震性。在高温处理（1600°C）后,当水泥含量从1 wt%增加到10 wt%时,CA6相在材料内原位生成并且其数量增多,其分布从基质向骨料蔓延,其形貌从板状向等轴状转变,互锁状齿合结构逐渐形成,使得冷态和热态抗折强度逐渐增加;当水泥含量从10 wt%增加到15 wt%时,CA2相在材料中原位生成,CA6相逐渐减少,形成了包裹刚玉骨料的CA6/CA2梯度反应层（内层CA6,外层CA2）,较好地吸收了热应力,提升了刚玉质耐火材料的抗热震性能。2.通过引入不同粒度的六铝酸钙骨料,可以显着改善骨料与基质界面特性,成功制备高抗热震性刚玉质耐火材料。将5-3、3-1、1-0 mm的CA6颗粒单独或同时替代板状刚玉骨料制备刚玉质耐火材料,显着降低了材料的热膨胀系数,改善了材料的微结构,使得刚玉质耐火材料常温及中高温强度获得显着提升;其中,三种CA6骨料同时取代的刚玉质耐火材料界面结合最优,与未添加CA6的材料相比,高温热处理后,冷态和热态抗折强度分别提升了4.7%和10.8%。3.借助楔形劈裂技术、数字图像相关技术及反演算优化技术,定量表征了张应力作用下刚玉质耐火材料的断裂机理。在刚玉质耐火材料中添加高含量水泥（15 wt%）或同时引入三种粒度的CA6颗粒（5-3、3-1、1-0 mm）,增加了材料断裂过程中内部裂纹扩展的曲折路径及耗散能量,使得材料断裂能、特征长度增大,x方向上的应变最高、主裂纹最长,提高了材料抵抗裂纹扩展的能力;刚玉质耐火材料抵抗裂纹扩展的能力与裂纹扩展路径（骨料、基质和界面）直接相关,骨料内扩展比例越大,抵抗裂纹扩展能力越弱,其中含三个粒度CA6的刚玉质耐火材料具有最优抵抗裂纹扩展能力。4.利用扩展有限元法和线弹性本构关系,探明了刚玉质耐火材料极限承载能力与初始裂纹长度之间的内在规律。刚玉质耐火材料在受张应力作用时,在相同初始裂纹尺寸下,材料裂纹尖端应力强度因子K与外部载荷呈线性相关;在相同外部载荷条件下,裂纹尖端应力强度因子K与初始裂纹尺寸平方根呈线性相关;刚玉质耐火材料承受的极限载荷与初始裂纹尺寸呈反相关。5.真实服役工况下透气塞的最大热应力发生在浇钢瞬间及吹氩阶段,其损毁发生在上部热端面,含三个粒度六铝酸钙骨料的刚玉质耐火材料降低了透气塞内部温度差及热应力。导致透气塞内部较大温度梯度的主要原因是装钢运输开始阶段的钢水热冲击及吹氩阶段低温氩气与高温透气塞的强制换热,狭缝式透气塞损毁的主要位置在Y=0.323 m以上截面;材料的热导率及热膨胀系数分别对其内部的温度场和热应力场敏感度最高:含三个粒度CA6的刚玉质耐火材料结构内部温度场和热应力场分布最优,能有效提高狭缝式透气塞的服役寿命。
徐平坤[3]（2020）在《我国钢包用耐火材料的发展及技术进步》文中研究说明介绍了钢包用耐火材料的发展历程,并介绍了浇注整体的套浇、喷补续衬技术、永久层隔热保温、钢包加盖、余热利用方法、不同精炼方法、不同钢种采用不同耐火材料等措施,从而实现节能降耗,延长钢包内衬使用寿命。
杨祝英[4]（2020）在《尖晶石浇注料在80 t钢包上的浇注试验》文中研究指明在炼钢和连铸生产过程中,钢包在工序间的正常运行对生产活动起着决定性的作用,而钢包耐火衬的寿命又决定了钢包的使用寿命。采用尖晶石浇注钢包耐火衬能对耐火衬在化学侵蚀、物理作用、人为损坏等方面起到很好的保护作用,从而提高钢包的使用寿命,减少能量损耗,提高生产效率。
金从进,刘成焱,赵泽亮[5]（2019）在《铝镁质浇注料的性能和应用》文中研究表明对三种以板状刚玉、氧化铝微粉、电熔镁砂为主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂的铝镁浇注料进行了性能测试,并对三种铝镁浇注料在120t精炼钢包上的使用效果进行了跟踪。结果表明:同不添加硅微粉的AM1料和AM3料相比,加入0.6%（w）硅微粉的AM2料经1550℃烧后的烧后线变化率最小,抗折强度、体积密度最高,1 600℃保温3 h抗渣渗透最好,使用过程中的侵蚀速度最低。
张建军[6]（2018）在《300t钢包内衬耐火材料结构优化及应用研究》文中指出钢包是炉外精炼和盛装钢水的反应容器,在炼钢工艺中起着连接转炉和连铸的作用。钢包的运转情况会直接影响到整个炼钢系统的的生产和安全。近年来,随着钢铁冶炼品种迅速增加,使得钢包内钢水停留时间显着增加,特别是利用钢包进行炉外二次精炼后,LF炉精炼处理的应用,使钢包的使用环境更加苛刻,从而导致传统钢包内衬耐材的使用寿命不断降低。钢包能否安全的发挥功能,与其内衬耐火材料的性能及现场施工工艺息息相关。本课题在简要总结宝钢钢包内衬耐材材质演变的基础上,重点分析研究目前钢包耐材使用性能及施工应用。钢包内衬分为永久层和工作层,每部分又细分为包壁和包底,包壁工作层由渣线和熔池组成,根据各部位使用环境分析该部位耐材的使用性能及修理模式。研究发现300t钢包采用高强度轻质保温砖加高铝浇注料,可以具备较好的隔热保温和抵抗钢水穿透能力,整体浇注的永久层使用过程产生的微小裂缝和损坏可以使用铝铬火泥和修补料结合修补,延长了钢包永久层的使用炉龄。钢包渣线砖采用干砌法能有效提升砌筑砖缝合格率,包口预留空隙灌浇注料可减少工作层与永久层间穿冷钢情况发生。铝镁浇注料应用在包壁工作层整体浇注,使用性能较好,不足之处是浇注厚度受壳体变形影响较大,将浇注料制作成预制块后,可确保工作层厚度均匀达标。包壁工作层预制块局部异常熔损后,可采取的办法是,清除熔损部位冷钢后,用修补料修补,再用高铝砖贴补,延长了钢包大修使用炉龄。钢包小修需要频繁拆除包底透气砖和水口座砖,在透气砖和水口座砖周围砌镁碳质围砖,能减少拆除作业对包底耐材的损坏,也显着降低了水口座砖和透气砖的拆除难度。两块透气砖轮换吹气,可延长透气砖整体使用寿命。按照钢包各部位具体情况进行的一系列研究,对了解钢包的安全性能、保温性能、钢包长寿命化、无碳清洁化、低环境污染化等要求起到一定启发作用,同时对选择合适的内衬耐火材料和内衬结构提供参考价值。并结合当前节能减排的国家政策,展望今后钢厂钢包内衬耐火材料的发展方向。
王炳超[7]（2017）在《含镁刚玉-尖晶石浇注料的制备及流体动力学损毁模拟与优化》文中进行了进一步梳理随着洁净钢冶炼技术的发展与钢水洁净度要求的提高,刚玉-尖晶石质浇注料成为钢包用主要耐火材料。而尖晶石的引入方式对浇注料性能有重要影响。本文首先通过数值模拟从流体动力学角度探索了钢包浇铸过程中下渣线移动及卷渣对包壁耐火材料损毁的影响,提出对包壁耐火材料的性能要求;然后采用含氧化镁4wt%的刚玉骨料部分取代板状刚玉骨料,研究了其取代量对刚玉-尖晶石浇注料结构与性能的影响。主要结论如下:（1）钢包在浇铸过程中,钢包中钢水和熔渣的混合区域高度有60mm,钢水与熔渣混合区域流动对钢包包壁的冲刷损毁最严重;在钢包内设置直角挡坝后,钢水和熔渣混合区域的高度降低了50%,有效减少了耐火材料的冲刷侵蚀面积。（2）随着含镁刚玉骨料加入量由0wt%增大至75wt%,试样分别经1000℃×3h、1500℃×3h处理后,其常温抗折强度分别提高了39.7%和92.4%,常温耐压强度分别提高了84.4%和74.2%;1500℃×3h处理后试样经1100℃水冷5次残余强度保持率提高了40%;静态抗渣试验后,浇注料的渗透面积由20.6%降低为15.6%,侵蚀面积百分率由6.2%下降为1.3%。（3）试样经1500℃×3h处理后,随着含镁刚玉骨料加入量由0wt%增大至75wt%,浇注料的基质中微观缺陷减少,且含镁刚玉较板状刚玉与基质结合更加紧密,因此浇注料的显气孔率降低,体积密度、常温强度增大;经1500℃×3h处理后,富铝尖晶石在骨料的气孔和边缘聚集,且富铝尖晶石中的Al2O3含量提高,更有利于捕捉熔渣中的Fe、Mn等金属阳离子;通过骨料引入的尖晶石在浇注料中分布更加均匀,当材料内部产生温度梯度时,由于热膨胀系数差异减小,使得热应力降低,材料的抗热震性提高。
商恒[8]（2017）在《TiO2对铝镁质浇注料物相演变与性能的影响》文中研究指明铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料因其稳定的施工性能,优良的抗渣侵蚀能力而被广泛用于钢包内衬材料。该体系浇注料在高温下原位生成镁铝尖晶石和六铝酸钙的反应对其性能具有决定性的影响。近年来,通过添加矿化剂来调控铝镁质浇注料的结构和性能已受到研究者和工程技术人员的重点关注。在众多的添加剂中,TiO2是最有效的矿化剂之一。本文研究了TiO2对铝酸钙结合铝镁质浇注料物相演变与性能的影响,包括TiO2添加量对铝镁质浇注料物相组成、显微结构、显气孔率和强度等性能。并分析了其对浇注料中原位生成尖晶石反应动力学的影响。为了进一步了解低熔相在浇注料物相演化中的作用,分别选取Na2O-CaO-Al2O3-SiO2（NCAS）和CaO-Al2O3-SiO2（CAS）体系的低熔相,研究了Na2O和TiO2组分含量对低熔相高温物性的影响,分析了低熔相与α和β氧化铝之间的反应。（1）通过对比永久线变化,本论文选用烧结镁砂作为浇注料原料。TiO2降低了CA6的初始生成温度,并加速了尖晶石的形成。未添加TiO2的浇注料在1250°C和1350°C处理后有少量的钙铝黄长石（C2AS）和霞石生成,而当温度升高至1450°C时,C2AS相消失。随着TiO2的添加,浇注料在1250°C处理后存在CaTiO3和未反应的TiO2。从X射线衍射峰的偏移看,初始阶段TiO2固溶到尖晶石,随着TiO2添加量的增大和温度的升高,TiO2更多地固溶到CA6中。未添加TiO2的试样中有发育良好的六方片状CA6和颗粒状尖晶石。添加Ti O2后,浇注料中片状晶体数目减少,CA6片状结构不再明显,且颗粒间连接紧密。添加3wt%TiO2的试样中尖晶石和CA6长成一片,紧密结合在一起。TiO2显着地改变了材料中六铝酸钙的片状结构和原位尖晶石的显微形貌。（2）铝镁质浇注料中原位生成尖晶石的反应速率常数随TiO2添加量和温度而变化。当热处理温度为1450°C时,添加2wt%TiO2的浇注料中生成尖晶石的反应速率常数最大。由于TiO2在尖晶石和CA6分布的不同,生成尖晶石的表观反应活化能与TiO2的添加量呈非线性关系。（3）当处理温度为1250°C和1350°C时,少量TiO2（0.5-2wt%）添加使得铝镁质浇注料具有更大的永久线变化和显气孔率。而当处理温度为1450°C时,添加2-3wt%TiO2的浇注料呈现一定的收缩和较低的显气孔率。由于TiO2对原位反应和烧结的综合作用,铝镁质浇注料的弹性模量和抗折强度也呈现出相应的变化。（4）Na2O-CaO-Al2O3-SiO2体系低熔相的软化点和半球点随β-Al2O3的添加而增大,物相由钠黄长石转变成富硅霞石和二铝酸钙。NCAS在高温下与β-Al2O3发生更明显的扩散反应。TiO2能够降低CaO-Al2O3-SiO2体系低熔相的软化点和半球点,高温下形成更多的液相,并使得氧化铝溶解于其中。结果表明,TiO2对低熔相的形成和演化具有显着的影响。
王涛[9]（2017）在《宝钢300T钢包内衬保温优化设计及应用研究》文中研究说明本论文拟通过优化宝钢300T钢包内衬耐材材质和结构设计,开发出安全稳定、长寿和节能保温钢包内衬耐材的配置技术,以减少钢包运转过程中的温降,使钢包包壳温降平均减少50℃以上,实现转炉出钢温度降低5℃～10℃。同时,其研究成果可为钢铁等行业热工设备隔热性能设计提供理论和实践借鉴意义,并有助于涉及高温的冶金、水泥、汽车、建材等制造业进一步节能降耗,有利于低碳经济的实现。首先对钢包内衬保温层、永久层和工作层备选的几种耐火材料分别进行了性能特点介绍。保温层选材有Microtherm纳米保温片、微孔隔热刚玉莫来石质预制砖和高强度镁硅质保温板;永久层选材有高纯CA6保温浇注料和轻质莫来石质浇注料;工作层渣线为碳含量约14%的高档不烧镁碳砖,工作层熔池和包底工作层分别采用高档铝镁预制块和刚玉尖晶石质浇注料。在固定保温层和永久层总厚度为98mm的前提下,调整保温层和永久层的材质和厚度设计,通过钢包内衬传热数值模拟计算,结果表明,保温层采用Microtherm SG/SY（防水型）纳米保温板（5mm）和微孔隔热刚玉莫来石预制砖（18mm）,永久层采用高纯CA6保温浇注料（75mm,体密3.07g/cm3）为性价比较好的配置模式,渣线处钢壳外表面温度可由原393℃降至264℃,包壁处钢壳外表面温度可由原342℃降至249℃。新型隔热方案在钢包上试验,采用Microtherm SG/SY（防水型）纳米保温板（5mm）+微孔隔热刚玉莫来石预制砖（18mm）+高纯CA6保温浇注料（75mm,体密3.07g/cm3）方案的钢包,钢包在大修包役的运转过程中,渣线、包壁中部和包壁下部的钢壳外表面平均温度都比常规钢包低,对于减少渣线部位的温降比较明显,在80℃～100℃之间,包壁部位的温降在10℃～50℃之间,整体上说明保温材料起到了较好的保温效果。后续还需对永久层材质、施工和烘烤工艺等方面进行优化调整,避免其在整个包役运转过程中出现大的破坏性裂纹,以确保钢包的安全运转和隔热保温的效果。
龙斌[10]（2017）在《新型Al2O3-MgO-CaO系透气砖耐火材料的微观结构与性能研究》文中认为钢包透气砖耐火材料作为钢包二次精炼环节中至关重要的功能性耐火材料,直接影响钢包精炼的效果。其吹气的稳定性,流量的大小,寿命的稳定性对钢水的质量,合金元素的均化,钢包的生产节奏都有着重大的影响。同时由于透气砖的寿命较短,特别是在精炼钢包中,其使用寿命通常只有20-50炉次,大大低于钢包中其他耐火材料,如钢包渣线Mg-C砖,包壁/包底耐火材料。因此钢包耐火材料的维护和更换频率取决于透气砖的使用寿命。钢包小修的节奏通常根据透气砖的使用寿命而制定。因此,提高钢包透气砖的性能,对于钢铁冶金有着重要的意义。本论文首先研究了工况服役条件下的透气砖,对透气砖的损毁机制进行了分析。透气砖的损毁原因是多方面的。钢液的冲刷、磨损、侵蚀、渗透,热应力所造成的开裂、剥落,氧气清扫所带来的超高温和强氧化作用,使得透气砖的寿命下降。渗钢区域形成大量尖晶石固溶体(Mg0.15Fe0.96)·Al2O4。这是由于大量的钢液和富铁渣渗入耐火材料,并且由于吹氧清扫过程中产生的高温,铁的氧化物和镁铝尖晶石以及刚玉可以很容易的形成尖晶石固溶体。同时发现,尖晶石和CaO6（Al2O3） （CA6）矿相在透气砖工作环境中可以稳定存在。在透气砖的配方设计上,引入这两种矿相对于透气砖的性能是有利的。透气砖的温度场和应力场模拟,诠释了透气砖在服役条件下所承受的温度和应力的冲击。结果表明,透气砖垂直方向的拉伸应力较大,达到350MPa。拉伸应力带来水平方向的裂纹,是透气砖产生剥落和开裂的主要原因。对富Al2O3的Al2O33-MgO-CaO元体系分析表明。该系统中稳定存在的矿相为刚玉,尖晶石和CA6,转熔点为1850℃。然而在高水泥体系中,系统出现CaO2（Al2O3） （CA2）矿相,低共熔点降低到1730℃。因此,在该浇注料体系,水泥的加入量不宜过高。通过FactSage热力学分析软件计算了Fe2O3对Al2O3-MgO-CaO元体系,以及Fe2O3对Al2O3-MgO二元体系的影响。结果表明,Fe的氧化物对于含CaO耐火材料在1700℃有着很强的侵蚀作用：无CaO系统相比含CaO系统的液相出现温度高出91℃,液相量低25.5%,抗渣侵蚀性更强。无CaO系统相比含CaO系统有明显的抵抗铁渣侵蚀的优势。坩埚抗渣测试证实了FactSage计算的结果：无水泥结合（ρ-Al2O33结合）的浇注料抵抗富Fe渣的侵蚀性明显优于水泥结合浇注料。研究了低水泥和超低水泥浇注料系统中尖晶石的影响。结果表明在低水泥浇注料系统中,随着尖晶石含量的增加,浇注料的常温物理性能没有发生明显的变化,然而高温抗折强度随之增加。然而结合材料的显微结构SEM以及EDS能谱分析可知,高尖晶石的配方中形成了大量的三元矿相C2M2A14,这种片状矿相穿叉于材料的骨料与基质之中,形成交叉互锁结构,提高了材料的致密度,提升了材料的高温抗折强度。研究丫结合剂系统对于Al2O3-MgO-CaO浇注料的影响。铝酸钙水泥,以及无水泥结合剂ρ-Al2O3分别作为结合剂,对浇注料系统的影响做了全面的分析。结果表明,水泥含量的增大将使得浇注料气孔率增多,体积密度下降,高温强度（HMoR）降低。这主要是一方面根据热力学计算的结果,高水泥含量的配方耐火度较低：另外一方面是由于形成太多的膨胀性物质CA6及CA2,结构较为松散。因此,考虑到HMoR对于透气砖的实际应用的重要性,通常避免采用高水泥的配方,水泥的加入量不宜超过5%,这与理论计算的结果相符。ρ-Al2O3结合剂的用量同样不宜过大,否则同样使得浇注料的气孔率增多,体积密度下降。ρ-Al2O3结合剂的最佳用量为4%。ρ-Al2O3含量的变化对于高温抗折强度的影响不大。但大大低于超低水泥浇注料配方C2S26。由显微结构分析可知,相比于水泥结合的刚玉-尖晶石浇注料,无水泥刚玉-尖晶石浇注料的烧结过程比较困难。由此可见,水泥结合浇注料的高温耐冲刷/耐磨性能优于ρ-Al2O3吉合的浇注料体系。采用’Wedge-splitting’楔形切口法测试材料的开裂行为,得到材料的热应力稳定性因子R’’’’,从而评价材料的热震稳定性。另外,通过传统的水冷法对材料的热震稳定性进行了测试,对比了’Wedge-splitting’楔形切口法所得到的结果。结果表明,ρ-Al2O3结合的无水泥浇注料配方A4S26经过1250℃℃处理后的R’’’’达到100,高出水泥结合浇注料60-70%。水冷热震法所得到的结果与其大致相同。且低温处理的试样较之高温烧成的试样的热震稳定性更好。通过水冷法测试可知,材料经过3次水冷循环之后,残余强度下降的更多。无论是低温处理还是高温烧成的试样,ρ-Al2O3结合的无水泥浇注料热震稳定性最佳。该博士论文对透气砖耐火材料的各项性能进行了较为全面的研究,旨在通过研究透气砖影响因素以提高其使用性能。对用后透气砖的研究得出了其损毁机制。温度场/应力场的模拟诠释了透气砖在服役条件下所承受的温度和应力的冲击。尖晶石及结合剂的影响因素研究,对于透气砖配方设计提出了指导方向。热震稳定性的研究对于透气砖的配方设计提供了新的思路。无水泥结合的透气砖的各项综合性能更有优势。本论文对Al2O3-MgO-CaO系钢包透气砖用刚玉-尖晶石低水泥浇注料的影响因素进行了优化,并成功制备了高性能的Al2O3-MgO系无水泥透气砖浇注料。通过对其性能进行表征,可为该系列材料提供了一个科学的基础,在此基础上可设计出高性能的透气砖耐火材料方案,有利于炼钢工艺流程的优化。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 1 干式（干法）喷补介绍 |
| 1.1 干式喷补机介绍 |
| 1.2 干式喷补料介绍 |
| 1.3 干式喷补料的制约因素 |
| 2 钢包包衬材质演变介绍 |
| 3 板状刚玉介绍 |
| 4 无水泥铝镁干式喷补料与低水泥尖晶石及铝镁浇注料的比较 |
| 5 现场应用 |
| 5.1 在某钢厂100 t钢包的实际应用 |
| 5.2 在某钢厂200 t钢包的实际应用 |
| 6 结语 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 透气塞用刚玉质耐火材料的发展趋势 |
| 1.3 刚玉质耐火材料的研究进展 |
| 1.3.1 刚玉质耐火材料制备 |
| 1.3.2 刚玉质耐火材料抗热震性能表征 |
| 1.4 非线性断裂行为的理论及应用现状 |
| 1.4.1 基于线弹性断裂力学的扩展准则 |
| 1.4.2 基于弹塑性断裂力学的扩展机制 |
| 1.4.3 裂纹扩展的非线性模型 |
| 1.5 耐火材料断裂行为的表征方法研究现状 |
| 1.5.1 楔形劈裂实验法 |
| 1.5.2 数字图像相关技术 |
| 1.5.3 数值模拟技术 |
| 1.6 本论文的提出及研究内容 |
| 第2章 水泥含量对刚玉质耐火材料的微结构和性能影响研究 |
| 2.1 实验 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验过程 |
| 2.1.3 性能测试 |
| 2.2 结果与讨论 |
| 2.2.1 物理性能 |
| 2.2.2 力学性能 |
| 2.2.3 抗热震性 |
| 2.2.4 物相组成 |
| 2.2.5 显微结构 |
| 2.2.6 讨论 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 六铝酸钙骨料粒度对刚玉质耐火材料的微结构和性能影响研究 |
| 3.1 实验 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 性能测试 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 物理性能 |
| 3.2.2 力学性能 |
| 3.2.3 抗热震性 |
| 3.2.4 物相组成 |
| 3.2.5 显微结构 |
| 3.2.6 讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于楔形劈裂法结合数字相关技术对刚玉质耐火材料断裂行为研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验过程 |
| 4.1.3 性能测试 |
| 4.2 反演算本构关系与数字相关法参数测定 |
| 4.2.1 反演算本构关系确定 |
| 4.2.2 DIC参数确定 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 水泥含量对刚玉质耐火材料断裂力学性能影响 |
| 4.3.2 六铝酸钙粒度对刚玉质耐火材料断裂力学性能影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于扩展有限元法对刚玉质耐火材料断裂行为模拟研究 |
| 5.1 扩展有限元模型 |
| 5.2 扩展有限元计算结果分析 |
| 5.2.1 单元尺寸对应力强度因子的影响 |
| 5.2.2 初始裂纹长度对应力强度因子的影响 |
| 5.2.3 三点弯曲实验模拟结果 |
| 5.2.4 刚玉质耐火材料的扩展有限元模拟 |
| 5.2.5 讨论 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 基于热固耦合模型对透气塞服役损毁模拟研究 |
| 6.1 基本理论和方法 |
| 6.1.1 固体域求解理论 |
| 6.1.2 边界条件理论 |
| 6.2 有限元模型及边界条件 |
| 6.2.1 几何模型 |
| 6.2.2 数学模型 |
| 6.2.3 边界条件 |
| 6.3 不同材质透气塞模拟结果与讨论 |
| 6.3.1 温度场模拟结果 |
| 6.3.2 应力场模拟结果 |
| 6.3.3 讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 答辩委员会成员 |
| 1 钢包用耐火材料的发展历程[1-3] |
| 2 技术进步措施 |
| 2.1 浇注料套浇、喷补与减排降耗，提高钢包寿命 |
| 2.2 钢包加盖，永久层隔热保温，回收余热，节能环保 |
| 2.3 不同精炼方法、不同钢种的钢包内衬用不同耐火材料 |
| 2.4 钢包红包接钢，加速周转，防止粘渣 |
| 3 讨论 |
| 4 结语 |
| 0 引言 |
| 1 炼钢及其基本任务 |
| 1.1 炼钢 |
| 1.2 炼钢的基本任务 |
| 2 钢包的作用及其内衬损坏原因 |
| 2.1 钢包的主要作用 |
| 2.2 钢包内衬的损坏 |
| 3 尖晶石浇注料介绍 |
| 3.1 烧结法 |
| 3.2 电熔法 |
| 4 浇注试验 |
| 4.1 试验前的情况 |
| 4.2试验方案 |
| 4.2.1试验材料、用具 |
| 4.2.2 浇注料的理化性能（见表1) |
| 4.2.3 包衬（容积10.84 m3，盛钢80 t）见图1。 |
| 4.2.4 铸包及烘烤工艺见图2所示 |
| 4.3 试验条件 |
| 5 试验情况及小结 |
| 5.1 钢包包龄对比 |
| 5.2 用费对比 |
| 5.3 今后须改进的地方 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的、意义 |
| 1.2 课题国内外研究现状与发展趋势 |
| 1.3 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 钢包永久层的应用与研究 |
| 2.1 早期钢包永久层的结构材质 |
| 2.1.1 钢包永久层的结构材质 |
| 2.1.2 宝钢 300t转炉钢包永久层的结构材质 |
| 2.1.3 宝钢 150t电炉钢包永久层的结构材质 |
| 2.2 目前钢包永久层的结构材质 |
| 2.2.1 300t钢包包壁永久层结构材质的使用分析 |
| 2.3 钢包永久层的结构材质的研究 |
| 2.3.1 永久层的保险功能 |
| 2.3.2 永久层的保温功能 |
| 2.4 永久层使用安全保障 |
| 2.4.1 整体浇注壁永久层整体修补法 |
| 2.4.2 整体浇注壁永久层局部修补法 |
| 2.5 应用 |
| 第3章 钢包工作层的应用与研究 |
| 3.1 钢包壁工作层渣线砖使用研究及施工优化 |
| 3.1.1 影响钢包渣线砖耐材寿命的几个因素 |
| 3.1.2 加强钢包渣线耐材保护的几个措施 |
| 3.2 钢包壁工作层熔池部位耐材使用研究及施工优化 |
| 3.2.1 钢包壁工作层熔池部位整体浇注施工 |
| 3.2.2 钢包壁工作层熔池部位预制块砌筑 |
| 3.3 钢包底耐材使用研究及施工优化 |
| 3.3.1 水口砖、透气砖砌筑工艺改进的研究 |
| 3.3.2 透气砖结构及使用工艺优化研究 |
| 3.3.3 水口座砖及上水口结构优化研究 |
| 3.4 应用 |
| 第4章 展望今后钢厂钢包内衬耐火材料的发展方向 |
| 4.1 开发氧化物－非氧化物复合耐材工作层或微碳耐材工作层 |
| 4.1.1 氧化物－非氧化物复合耐火材料的发展前景 |
| 4.1.2 微碳耐火材料的发展前景 |
| 4.1.3 氧化物－非氧化物复合内衬耐材或微碳内衬耐材开发的关键技术 |
| 4.2 开发高耐火性的高强低导热整体永久层技术 |
| 第5章 结论及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及科研成果 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 钢包及衬体耐火材料 |
| 1.2 钢包工作层耐火材料的发展 |
| 1.3 刚玉-尖晶石浇注料研究进展 |
| 1.3.1 骨料对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响 |
| 1.3.2 镁砂对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响 |
| 1.3.3 微粉对刚玉-尖晶石浇注料性能的影响 |
| 1.4 钢包浇铸末期卷渣研究进展 |
| 1.4.1 钢包阻漩 |
| 1.4.2 出钢末期漩涡的危害 |
| 1.4.3 常见的防止钢包下渣方案 |
| 1.4.4 钢包阻漩技术的研究进展 |
| 1.5 课题研究目的及内容 |
| 第二章 研究过程 |
| 2.1 浇注料冲刷损毁模型建立 |
| 2.1.1 计算区域确定与几何模型建立方法 |
| 2.1.2 网格划分 |
| 2.1.3 数学模型 |
| 2.1.4 边界条件与物性参数 |
| 2.1.5 计算方法 |
| 2.2 刚玉-尖晶石浇注料试样制备与性能检测 |
| 2.2.1 原料与配方 |
| 2.2.2 试样制备 |
| 2.2.3 检测分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 钢包包壁耐火材料冲蚀仿真模拟研究 |
| 3.1 钢包浇铸过程中流场特性与卷渣分析 |
| 3.2 钢包浇铸过程中包壁耐火材料冲刷损毁 |
| 3.3 直角阻漩挡坝对钢水流场及卷渣影响 |
| 3.4 直角阻漩挡坝对包壁及挡坝耐火材料冲刷损毁的影响 |
| 3.5 横直阻漩挡坝对钢水流场及卷渣影响 |
| 3.6 横直阻漩挡坝对包壁及挡坝耐火材料冲刷损毁的影响 |
| 3.7 竖直阻漩挡坝对钢水流场及卷渣影响 |
| 3.8 竖直阻漩挡坝对包壁及挡坝耐火材料冲刷损毁的影响 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 含镁刚玉对刚玉-尖晶石浇注料结构与性能的影响 |
| 4.1 骨料分析 |
| 4.2 常规物理性能 |
| 4.3 高温物理性能 |
| 4.4 抗渣性 |
| 4.5 微观结构 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结论 |
| 致谢 |
| 文献综述 |
| 附录1 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 文献综述 |
| 1.1 不定形耐火材料的发展及其应用现状 |
| 1.2 Al_2O_3-MgO系浇注料概述 |
| 1.2.1 铝镁质浇注料简介 |
| 1.2.2 铝镁质浇注料结合方式 |
| 1.3 铝镁质浇注料中的主要物相 |
| 1.3.1 镁铝尖晶石 |
| 1.3.2 六铝酸钙 |
| 1.3.3 刚玉相 |
| 1.3.4 低熔相 |
| 1.4 铝镁质浇注料添加剂的引入 |
| 1.4.1 矿化剂的作用与机理 |
| 1.4.2 添加TiO_2作为矿化剂 |
| 1.4.3 硅微粉的作用及机理 |
| 1.4.4 减水剂的作用及机理 |
| 1.5 论文研究内容 |
| 第2章 TiO_2对铝酸钙水泥结合铝镁质浇注料原位反应和性能的影响 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.2.1 试样制备 |
| 2.2.2 试样的表征和性能检测 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 电熔和烧结镁砂对铝镁质浇注料性能影响的比较分析 |
| 2.3.2 XRD物相分析 |
| 2.3.3 原位反应生成尖晶石的动力学分析 |
| 2.3.4 显微结构的分析 |
| 2.3.5 线变化率的分析 |
| 2.3.6 显气孔率的分析 |
| 2.3.7 弹性模量的分析 |
| 2.3.8 抗折强度的分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 TiO_2对镁铝质浇注料中低熔相的形成及其与氧化铝反应的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.2.1 试样制备 |
| 3.2.2 性能检测 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 XRD物相分析 |
| 3.3.2 半球点分析 |
| 3.3.3 显微结构的分析 |
| 3.3.4 TiO_2对CAS低熔相与氧化铝反应的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 轻质隔热耐火材料概述 |
| 1.2.1 轻质莫来石制品 |
| 1.2.2 六铝酸钙制品 |
| 1.2.3 轻质刚玉制品 |
| 1.2.4 轻质骨料制品 |
| 1.2.5 纳米微孔隔热材料 |
| 1.2.6 复合隔热耐火材料 |
| 1.3 轻质隔热材料的制备方法 |
| 1.3.1 有机物烧失法 |
| 1.3.2 泡沫法 |
| 1.3.3 化学反应法 |
| 1.3.4 凝胶注模法 |
| 1.4 纳米隔热耐火材料在钢铁行业的应用 |
| 1.4.1 亚微米级复合反射板 |
| 1.4.2 纳米隔热板 |
| 1.5 钢包内衬耐材配置及应用的国内外现状 |
| 1.6 宝钢300T钢包保温层耐材配置的发展历程及现状 |
| 1.7 本课题的提出 |
| 1.7.1 研究目的及意义 |
| 1.7.2 主要研究内容 |
| 第2章 钢包内衬耐火材料配置及性能特点 |
| 2.1 钢包内衬耐火材料配置模式 |
| 2.2 测试表征方法 |
| 2.3 钢包内衬耐火材料的性能 |
| 2.3.1 钢包保温层用耐火材料 |
| 2.3.2 钢包永久层用耐火材料 |
| 2.3.3 钢包工作层用耐火材料 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 钢包内衬隔热方案设计及数值模拟分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 宝钢钢包永久层演变过程 |
| 3.3 钢包内衬当前配置模式数值模拟计算 |
| 3.4 新型钢包保温方案设计 |
| 3.4.1 纳米保温板厚度设计分析 |
| 3.4.2 采用两层隔热层结构设计分析 |
| 3.5 新型保温方案效益分析 |
| 3.5.1 对钢壳温度的影响 |
| 3.5.2 节能经济效益分析 |
| 3.5.3 节能减排效益分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 新型钢包内衬隔热方案应用及优化研究 |
| 4.1 试验方案 |
| 4.2 钢壳测温结果 |
| 4.2.1 测温工具 |
| 4.2.2 数据统计结果 |
| 4.3 永久层使用后状态分析 |
| 4.4 讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结 |
| 5.1 全文结论 |
| 5.2 后续改进 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 刚玉-尖晶石低水泥浇注料 |
| 2.1.1 刚玉的结构与性能 |
| 2.1.2 镁铝尖晶石的结构与性能 |
| 2.1.3 刚玉-尖晶石低水泥浇注料 |
| 2.1.4 刚玉-尖晶石无水泥浇注料 |
| 2.2 Al_2O_3-MgO-CaO三元系统 |
| 2.3 钢包透气砖 |
| 2.3.1 钢包透气砖的材质,工艺及应用 |
| 2.3.2 钢包透气砖的损毁机制 |
| 2.4 小结 |
| 3 用后透气砖的分析 |
| 4 透气砖的应力场/温度场模拟 |
| 4.1 模拟方程与边界参数设置 |
| 4.2 温度模拟结果与分析 |
| 4.3 热应力模拟结果与分析 |
| 4.4 小结 |
| 5 Al_2O_3-MgO-CaO三元系统理论分析 |
| 5.1 MgO含量的变化对三元体系的矿相组成的影响 |
| 5.2 CaO含量的变化对三元体系的矿相组成的影响 |
| 5.3 Fe氧化物对Al_2O_3-CaO二元体系的影响 |
| 5.4 Fe氧化物对Al_2O_3-MgO-CaO系统的影响 |
| 5.5 Fe氧化物对无水泥体系Al_2O_3-MgO系统的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 尖晶石对刚玉-尖晶石浇注料的微观结构与机械性能的影响 |
| 6.1 超低水泥浇注料 |
| 6.2 低水泥浇注料 |
| 6.3 本章小结 |
| 7 结合剂对刚玉-尖晶石浇注料的物理性能,微观结构及抗渣性能的影响 |
| 7.1 铝酸钙水泥对于刚玉/尖晶石浇注料的影响 |
| 7.2 p-Al_2O_3结合刚玉-尖晶石浇注料 |
| 7.2.1 ρ-Al_2O_3结合剂对于高尖晶石含量的刚玉-尖晶石浇注料系统的影响 |
| 7.2.2 ρ-Al_2O_3结合剂对于低尖晶石含量的刚玉-尖晶石浇注料系统的影响 |
| 7.3 结合系统对钢包透气砖抗渣性能的影响 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 通过热应力稳定性因子R””评价材料的热震稳定性能 |
| 9 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
