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Optimization and Application of Corundum-spinel Purging Plugs for Refining Ladles
1
作者 YU Lingyan YU Xingguo ZHANG Xin 《China's Refractories》 CAS 2015年第4期39-41,共3页
Corundum - spinel purging plugs were optimized through adjusting the formulation and the particle size composition of starting materials to prolong the service life of purging plugs for a 60 t refining ladle in a stee... Corundum - spinel purging plugs were optimized through adjusting the formulation and the particle size composition of starting materials to prolong the service life of purging plugs for a 60 t refining ladle in a steel plant. Th.e optimized formulatioa is 30 mass% tabular corundum (6 - 3 mm ) , 20 mass% tabular corundum (3-1 ram), 22 mass% tabular corundum (1 -0.5 ram) + sintered spinel, 28% tabular corundum fines (0. 045 mm) + fused spinel (0. 045 mm) + bimodal α-Al2O3 micropowder + Secar71 cement. The on-site results show that the plug can achieve an obviously long service life of 18 cycles, saving cost greatly. 展开更多
关键词 ladles purging plugs slit physical properties
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狭缝式透气芯在服役过程中的热机械侵蚀行为
2
作者 钟虎堂 韩兵强 +2 位作者 宋斯琪 周方方 袁梓雄 《武汉科技大学学报》 北大核心 2025年第5期367-375,I0004,共10页
刚玉-尖晶石质狭缝式透气芯是LF精炼钢包的关键功能元件,其在服役过程中承受高温、热震、化学侵蚀和机械冲刷等多重作用,导致性能劣化并影响使用寿命。为揭示其热机械侵蚀机理,本研究采用有限元模拟,系统分析了透气芯在完整精炼周期内... 刚玉-尖晶石质狭缝式透气芯是LF精炼钢包的关键功能元件,其在服役过程中承受高温、热震、化学侵蚀和机械冲刷等多重作用,导致性能劣化并影响使用寿命。为揭示其热机械侵蚀机理,本研究采用有限元模拟,系统分析了透气芯在完整精炼周期内的温度场与应力场演变。结果表明,吹氩精炼是整个精炼周期中应力水平最高的阶段,该阶段的温度场与应力场在吹氩180 s后趋于稳定。侵蚀的主要原因在于,吹氩时透气芯热面附近一狭窄区域内形成了极端温度梯度,诱发了高达300 MPa的局部热应力,该应力远超材料的高温强度。应力集中主要发生在热面狭缝的两端,是透气芯失效的起始区域。此外,X轴(径向)与Z轴(轴向)的应力差异及拉压复合作用会引起芯体微变形,影响其透气稳定性。最后,基于上述机理分析,本文提出了相应的结构与材料优化策略。 展开更多
关键词 狭缝式透气芯 有限元模拟 热机械侵蚀 温度场 应力场
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钢包用透气砖的研究进展
3
作者 崔庆阳 赵保群 刘雷 《耐火材料》 北大核心 2025年第5期455-460,共6页
通过透气砖将惰性气体吹入钢液中,对钢液进行搅拌,达到均匀成分、调节温度以及去除夹杂物等目的。透气砖的性能会直接影响到钢包精炼效果和钢的质量。为此,提出了钢包用透气砖的使用要求,阐述了近年来透气砖的研究现状,最后对透气砖未... 通过透气砖将惰性气体吹入钢液中,对钢液进行搅拌,达到均匀成分、调节温度以及去除夹杂物等目的。透气砖的性能会直接影响到钢包精炼效果和钢的质量。为此,提出了钢包用透气砖的使用要求,阐述了近年来透气砖的研究现状,最后对透气砖未来的发展方向和研究重点进行了展望。 展开更多
关键词 透气砖 热应力 抗热震性 狭缝式
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钢包底吹氩去除钢中夹杂物的数值模拟 被引量:8
4
作者 巨建涛 王睿 +1 位作者 折媛 赵福才 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期68-73,共6页
采用数值模拟方法,研究了某钢厂60 t钢包透气砖狭缝长度和条数及吹氩流量和时间对夹杂物去除的影响.结果表明,不同长度的狭缝都存在利于夹杂物去除的临界吹氩流量,狭缝长度从10 mm增到30 mm,临界吹氩流量由125 L/min增至225 L/min,夹杂... 采用数值模拟方法,研究了某钢厂60 t钢包透气砖狭缝长度和条数及吹氩流量和时间对夹杂物去除的影响.结果表明,不同长度的狭缝都存在利于夹杂物去除的临界吹氩流量,狭缝长度从10 mm增到30 mm,临界吹氩流量由125 L/min增至225 L/min,夹杂物去除率由65%增至76%;夹杂物去除主要发生在前12 min,狭缝数为16条时,夹杂物去除率最大;其他条件一定时,吹氩量过大反而不利于夹杂物去除.工业实践表明,数学模型能很好地模拟钢中夹杂物的去除. 展开更多
关键词 透气砖狭缝 吹氩 夹杂物 去除 数值模拟 钢包
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狭缝规格对透气砖热机械应力的影响 被引量:7
5
作者 刘辉敏 孙加林 王金相 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期803-808,共6页
为延长透气砖的使用寿命,对其热机械应力场进行了模拟分析,确定了狭缝的合理规格.首先根据透气砖工作特点及研究目的,在适当简化结构和边界条件的基础上,建立了二维平面应变有限元模型.然后在保持透气砖规格和狭缝分布形式一定的前提下... 为延长透气砖的使用寿命,对其热机械应力场进行了模拟分析,确定了狭缝的合理规格.首先根据透气砖工作特点及研究目的,在适当简化结构和边界条件的基础上,建立了二维平面应变有限元模型.然后在保持透气砖规格和狭缝分布形式一定的前提下,研究了狭缝尺寸和数量变化对透气砖热机械应力场的影响.研究结果表明,透气砖的高应力区集中于狭缝端部很小范围,应力变化较大的区域位于狭缝四周.缩短狭缝长度可降低透气砖的整体热机械应力;有限增大狭缝宽度可以降低狭缝端部热应力;增加狭缝数量可以降低其端部热应力,但会造成透气砖其他区域热应力的增大. 展开更多
关键词 透气砖 狭缝 规格 热机械应力 有限单元法
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狭缝位置对透气砖吹氩热梯度应力的影响 被引量:4
6
作者 刘辉敏 孙加林 王金相 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期8-11,共4页
为延长透气砖的使用寿命,对其吹氩引起的热梯度应力场进行了模拟分析,以确定狭缝在其截面上的合理位置。首先根据透气砖工作特点和研究目的,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型。然后在保持狭缝规格... 为延长透气砖的使用寿命,对其吹氩引起的热梯度应力场进行了模拟分析,以确定狭缝在其截面上的合理位置。首先根据透气砖工作特点和研究目的,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型。然后在保持狭缝规格一定的前提下(0.20 mm×20 mm×24),研究了其相对位置对透气砖热梯度应力场的影响。研究结果表明:1)透气砖中心为等应力区,高应力则区位于狭缝周围;2)狭缝径向位置对透气砖最大热应力的影响不大;3)对于本次分析,当狭缝径向位置为5-10 mm、透气砖直径为140 mm、狭缝偏转角度为30°-45°时,透气砖的热梯度应力较低。 展开更多
关键词 透气砖 狭缝位置 热梯度应力 有限单元法
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吹氩期间狭缝数量和尺寸对透气砖热梯度应力的影响 被引量:5
7
作者 刘辉敏 孙加林 王金相 《耐火材料》 CAS 北大核心 2009年第3期199-202,共4页
为提高透气砖的使用寿命,对其因吹氩而产生的热梯度应力场进行了模拟分析,以确定狭缝的合理尺寸及数量。首先根据研究目的和透气砖工作特点,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型。然后在保持透气砖尺... 为提高透气砖的使用寿命,对其因吹氩而产生的热梯度应力场进行了模拟分析,以确定狭缝的合理尺寸及数量。首先根据研究目的和透气砖工作特点,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型。然后在保持透气砖尺寸和狭缝分布形式一定的前提下,研究了狭缝尺寸和数量变化对透气砖热梯度应力场的影响。研究结果表明:(1)热梯度应力仅在狭缝附近有剧烈变化,且狭缝尺寸及数量变化对最大拉应力影响不大;(2)狭缝越长,透气砖的整体热应力越大;(3)狭缝宽度变化对透气砖整体热应力分布影响不大;(4)对于本次分析来讲,狭缝最佳条数为20条。 展开更多
关键词 透气砖 狭缝数量 狭缝尺寸 热梯度应力 有限单元法
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狭缝位置对透气砖热机械应力分布的影响 被引量:2
8
作者 刘辉敏 孙加林 +1 位作者 王金相 杨彬 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2010年第6期655-660,共6页
为提高透气砖的使用寿命,对它的热机械应力场进行了模拟分析,以确定狭缝在其截面上的合理位置.首先根据透气砖工作特点和研究目的,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型.然后在保持狭缝尺寸一定的前提... 为提高透气砖的使用寿命,对它的热机械应力场进行了模拟分析,以确定狭缝在其截面上的合理位置.首先根据透气砖工作特点和研究目的,在适当简化其结构和边界条件的基础上,建立了它的二维平面应变有限元模型.然后在保持狭缝尺寸一定的前提下(0.20 mm×20mm),研究了其相对位置对透气砖热机械应力场的影响.研究结果表明:1透气砖热机械应力分布不均,高应力区位于狭缝端部及其周围;2狭缝端部与透气砖边缘距离大于5mm时,狭缝径向位置对热应力影响不大,反之应力增加较多;3随着狭缝偏转角度增大,热应力和高应力区域面积迅速增加,狭缝沿径向呈辐射状分布较为合理;4透气砖直径以140mm左右为宜. 展开更多
关键词 透气砖 狭缝位置 热机械应力 有限单元法
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狭缝式透气砖的研制与应用 被引量:9
9
作者 寇志奇 范天元 +2 位作者 张立明 刘华 刘伟 《耐火材料》 CAS 北大核心 2001年第2期92-94,共3页
采用高性能铬刚玉质浇注料 ,通过合理的狭缝设计 ,研制了狭缝式透气砖。该砖具有吹成率高、寿命长、安全可靠等优点 。
关键词 精炼炉 狭缝式透气砖 铬刚玉质 浇注料
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精炼条件对狭缝式透气砖使用效果的影响 被引量:18
10
作者 张宝鑫 佟晓军 《耐火材料》 CAS 北大核心 2000年第1期38-40,53,共4页
对狭缝式透气砖在大型精炼钢包中的损毁原因进行了分析 ,热应力和强大的冲刷磨损作用是两个主要因素。对狭缝式透气砖使用中影响其透气性能的各种因素加以分析后认为 ,除了透气砖本身狭缝的尺寸、钢水温度、钢水种类外 ,操作过程和使用... 对狭缝式透气砖在大型精炼钢包中的损毁原因进行了分析 ,热应力和强大的冲刷磨损作用是两个主要因素。对狭缝式透气砖使用中影响其透气性能的各种因素加以分析后认为 ,除了透气砖本身狭缝的尺寸、钢水温度、钢水种类外 ,操作过程和使用中受保护的程度也是影响透气性能的重要因素。 展开更多
关键词 狭缝式 透气砖 精炼条件 熔融金属罐 炉外精炼
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狭缝对透气砖热应力影响的模拟研究 被引量:1
11
作者 程本军 陈旺 赵启成 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期7-12,共6页
对透气砖吹氩时热应力模拟计算,探索狭缝对透气砖热应力影响,寻求合理的狭缝布置提高透气砖使用寿命。首先,在保持固定的狭缝尺寸与位置的前提下建立径向与切向两种狭缝布置形式钢包透气砖物理模型,然后设置合适的边界条件,计算在吹氩... 对透气砖吹氩时热应力模拟计算,探索狭缝对透气砖热应力影响,寻求合理的狭缝布置提高透气砖使用寿命。首先,在保持固定的狭缝尺寸与位置的前提下建立径向与切向两种狭缝布置形式钢包透气砖物理模型,然后设置合适的边界条件,计算在吹氩时两种模型整体应力及轴向不同位置路径热应力分布。研究发现:两种狭缝形式的透气砖在工作面附近都有明显应力梯度;狭缝径向布置与切向布置时轴中心区域在相同路径上应力最大值比较,前者是后者的3到6倍;切向狭缝截面中心呈现较低应力,狭缝至截面边缘的区域应力较高,而狭缝径向布置时截面上狭缝之间的位置呈现出一个应力较高的环形区域。 展开更多
关键词 透气砖 狭缝布置 热应力
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双胎结构狭缝式透气砖的开发及在120 t精炼钢包上的应用
12
作者 晁霞 李飞 +1 位作者 郭朝阳 盛国相 《耐火材料》 CAS 北大核心 2023年第1期78-81,共4页
通过分析济源钢铁第一炼钢厂120 t钢包和透气砖的现场使用情况,对透气砖的材质和结构进行了优化,开发出双胎结构狭缝式整体透气砖;同时对120 t钢包内衬的砌筑方式、使用和热修维护制度进行了改进。现场试验表明,安装使用双胎结构狭缝式... 通过分析济源钢铁第一炼钢厂120 t钢包和透气砖的现场使用情况,对透气砖的材质和结构进行了优化,开发出双胎结构狭缝式整体透气砖;同时对120 t钢包内衬的砌筑方式、使用和热修维护制度进行了改进。现场试验表明,安装使用双胎结构狭缝式透气砖的钢包,在进行一次小修后的使用寿命接近80炉,满足实际使用要求,提高了钢包的热周转率,钢包的整体经济效益得到显著提升。 展开更多
关键词 钢包 双胎狭缝式透气砖 结构设计 使用寿命
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环形狭缝式透气砖的研制与应用 被引量:2
13
作者 王龙 马武 +6 位作者 刘劲松 牛益民 关开 丰文祥 华远才 谢保卫 寇志奇 《耐火材料》 EI CAS 北大核心 2007年第6期446-448,453,共4页
以板状刚玉为主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了尖晶石细粉、活性Al2O3微粉、Cr2O3微粉对透气砖性能的影响,并研究了不同材质,狭缝形式、狭缝长度和狭缝厚度对钢水渗入狭缝的影响。结果表明:适量的活性Al2O3微粉可提高透气砖浇注料... 以板状刚玉为主要原料,纯铝酸钙水泥为结合剂,研究了尖晶石细粉、活性Al2O3微粉、Cr2O3微粉对透气砖性能的影响,并研究了不同材质,狭缝形式、狭缝长度和狭缝厚度对钢水渗入狭缝的影响。结果表明:适量的活性Al2O3微粉可提高透气砖浇注料的流动性和体积密度;尖晶石可显著改善试样的抗热震性能,但加入量过大会影响材料的高温体积稳定性,并恶化抗渣性能;Cr2O3微粉对材料的流动性和抗热震性能影响不显著,但可提高其抗渣性能。透气砖材质、狭缝形式和狭缝长度对狭缝渗钢的影响不明显,但狭缝厚度会显著影响钢水在狭缝中的渗透行为。与条形缝相比,环形缝可改善透气砖的透气性能,提高透气砖的使用寿命,吹通率达到了100%。 展开更多
关键词 环形缝 透气砖 渗钢 精炼
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弥散式和狭缝式透气砖在首钢京唐钢包中的试验对比 被引量:4
14
作者 卢家凯 崔庆阳 《河南冶金》 2017年第6期10-11,42,共3页
针对首钢京唐现场冶炼条件,将钢包用狭缝式透气砖设计改造为弥散式,根据试验结果,弥散式透气砖能够适应于首钢京唐现场环境,在精炼过程中透气量优于狭缝式透气砖;使用过程中能够大大减少透气砖的烧氧次数,降低工人劳动强度;弥散式透气... 针对首钢京唐现场冶炼条件,将钢包用狭缝式透气砖设计改造为弥散式,根据试验结果,弥散式透气砖能够适应于首钢京唐现场环境,在精炼过程中透气量优于狭缝式透气砖;使用过程中能够大大减少透气砖的烧氧次数,降低工人劳动强度;弥散式透气砖若使用至接近狭缝式透气砖残砖的高度,寿命可以提高4~7次。 展开更多
关键词 钢包 透气砖 狭缝式 弥散式 透气性
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精炼钢包底吹透气砖不过气的分析与改进 被引量:5
15
作者 杜萍 《天津冶金》 CAS 2012年第4期15-17,60,共3页
通过对实际生产中精炼钢包底吹透气砖不过气事故案例进行跟踪取样分析,找出其产生的原因。分析认为狭缝式透气砖气道的堵塞、透气砖表面覆盖有较厚的冷钢、底吹系统的漏气、防漏机构气室不畅通等因素造成了精炼钢包底吹不成功。针对上... 通过对实际生产中精炼钢包底吹透气砖不过气事故案例进行跟踪取样分析,找出其产生的原因。分析认为狭缝式透气砖气道的堵塞、透气砖表面覆盖有较厚的冷钢、底吹系统的漏气、防漏机构气室不畅通等因素造成了精炼钢包底吹不成功。针对上述因素,采取了相应的改进措施,包括对狭缝参数的调整、透气砖材质的优化、安装预报警装置、吹氩管路的改进、防漏钢机构的调整、座砖和热修补料的优化以及规范操作等。结果表明,因透气砖气道堵塞的发生率降低了76.4%,因透气砖表面覆盖有较厚的冷钢而造成堵塞的发生率降低了55.4%,明显减少了防漏机构漏气和堵塞的事故,取得了良好的效果。 展开更多
关键词 精炼钢包 狭缝式透气砖 防漏机构 改进
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钢包透气砖防钢液渗漏的数值模拟 被引量:5
16
作者 张加毓 娄文涛 +1 位作者 邵品 朱苗勇 《中国冶金》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期100-106,114,共8页
针对炼钢生产中存在的透气砖钢液渗漏堵塞问题,在新研发的透气砖防渗漏装备基础上,采用数值模拟方法对防渗漏所需的安全流量与透气砖结构和工艺参数之间的定量关系展开研究。研究结果表明,狭缝内近壁面函数模型对透气砖内的气流-压损具... 针对炼钢生产中存在的透气砖钢液渗漏堵塞问题,在新研发的透气砖防渗漏装备基础上,采用数值模拟方法对防渗漏所需的安全流量与透气砖结构和工艺参数之间的定量关系展开研究。研究结果表明,狭缝内近壁面函数模型对透气砖内的气流-压损具有重要影响,采用Non-Equilibrium Wall Function函数模型可以较好预测透气砖内的流动行为。随着透气砖狭缝宽度和长度的增加,透气砖防渗漏所需安全流量增大,相比于透气砖狭缝长度,透气砖狭缝宽度对安全流量的影响更为显著。随着狭缝条数增加,透气砖防渗漏的安全流量近线性增加,液面高度对防渗漏安全流量影响较小。最后基于因次分析方法,提出防渗漏装置安全流量的计算式,为钢包透气砖防渗漏技术开发应用提供重要理论基础。 展开更多
关键词 钢包 狭缝型透气砖 防渗漏 数值模拟 安全流量
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弥散式供气砖在300t钢包中的应用
17
作者 肖同达 杨东明 +2 位作者 袁文燮 王凌晨 张洪雷 《耐火与石灰》 2022年第4期33-36,共4页
钢包狭缝式供气砖在精炼过程中出现底吹弱或底吹失败的现象,导致钢液温度、成分不均匀影响铸坯质量,精炼时间延长甚至生产被迫中断。将弥散式供气砖应用于300 t钢包精炼炉中,解决了狭缝式供气砖夹钢问题,改善了铸坯质量,提高了精炼环节... 钢包狭缝式供气砖在精炼过程中出现底吹弱或底吹失败的现象,导致钢液温度、成分不均匀影响铸坯质量,精炼时间延长甚至生产被迫中断。将弥散式供气砖应用于300 t钢包精炼炉中,解决了狭缝式供气砖夹钢问题,改善了铸坯质量,提高了精炼环节钢包吹通率,满足生产工艺要求。 展开更多
关键词 精炼钢包 弥散式供气砖 狭缝式供气砖 夹钢
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绝热层长度对喉栓发动机径向传热影响研究
18
作者 娄永春 赵志 +2 位作者 赵瑜 马新建 温雄飞 《弹箭与制导学报》 北大核心 2023年第5期39-44,共6页
针对非同轴喉栓发动机喷管绝热层长度增加后,喉栓内部温度不降反升的现象,建立不同绝热层长度的系列三维喷管模型进行数值仿真计算,得到喉栓的温度分布和周围燃气的压强、速度、温度分布。通过对绝热层与喉栓之间狭缝内的流场进行分析,... 针对非同轴喉栓发动机喷管绝热层长度增加后,喉栓内部温度不降反升的现象,建立不同绝热层长度的系列三维喷管模型进行数值仿真计算,得到喉栓的温度分布和周围燃气的压强、速度、温度分布。通过对绝热层与喉栓之间狭缝内的流场进行分析,发现狭缝中存在燃气环绕喉栓流动的现象,这种环绕流动受狭缝上下方入口的压强差影响,又分为单侧绕流和双侧绕流两种。过长的绝热层会使狭缝上下方入口压差上升,燃气绕流形式由双侧绕流变为单侧绕流,流动传热效果增强,喉栓结构温度升高。通过比较两种燃气绕流形式下的喉栓温度,得到了喉栓绝热层长度与结构温度分布的响应关系,提高了对喉栓结构温度分布的预测精度。 展开更多
关键词 喉栓式发动机 流动传热 热防护 狭缝 数值计算
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钢包无铬狭缝式透气塞的研制
19
作者 刘晓妍 田琳 边振虎 《耐火与石灰》 2021年第4期44-46,共3页
弥散式(多孔式)透气塞作为钢包二次精炼的吹氩装置,早已得到了广泛应用。与弥散式透气塞相比,狭缝式透气塞具有更大的气体流量和优良的抗侵蚀性等优点,近年来其应用越来越广泛。钢包用狭缝式透气塞具有良好的气体流动性,在热修过程中,... 弥散式(多孔式)透气塞作为钢包二次精炼的吹氩装置,早已得到了广泛应用。与弥散式透气塞相比,狭缝式透气塞具有更大的气体流量和优良的抗侵蚀性等优点,近年来其应用越来越广泛。钢包用狭缝式透气塞具有良好的气体流动性,在热修过程中,通过吹氧进行清洁气流通道,可以恢复良好的气体流动性并可多次循环使用。但传统的狭缝式透气塞中因加入氧化铬,虽可提高其抗侵蚀性,但由于六价铬对人体和环境的不良影响,从健康、环保的角度出发,客户要求产品无铬化。基于以上因素,使用致密化技术开发了一种无铬狭缝式透气塞,在保证良好透气性的基础上,它与传统含铬氧化物产品具有同等的抗侵蚀性。 展开更多
关键词 钢包 狭缝式透气塞 抗侵蚀性
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