KOJE SIROVINE UTIČU NA OTPORNOST ALUMINIJ-MAGNEZIJUMSKIH LOVAČA NA TROSKU

Sada je kutlača postala važna oprema za rafiniranje, tako da su alkalne cigle postale važan vatrostalni materijal za oblaganje lonca, a koriste se u kombinaciji sa različitim građevinskim metodama, kao što su Mg OC cigle za liniju šljake i aluminijum -magnezijum za dno i zid kutlače. Castable. Uslovi upotrebe linije za šljaku su posebno teški, a oštećenje unutrašnje obloge je takođe najteže. U praktičnim primjenama posebnu pažnju treba obratiti na oštećenje čelične troske na vatrostalne materijale.
Oštećenje čelične troske na vatrostalnim materijalima uglavnom se dijeli na dva aspekta, jedan je erozija, a drugi prodiranje. Kada šljaka prodre u ciglu, u cigli se formira metamorfni sloj, a metamorfni sloj i nemodifikovani sloj se tokom upotrebe kontinuirano izmjenjuju između hladnoće i topline, a razlika u koeficijentu ekspanzije uzrokuje pucanje i strukturno ljuštenje. Prema tome, lijevani lonac uglavnom služi za jačanje matrice, smanjenje prodiranja šljake i slabljenje formiranja metamorfnog sloja.
1 test
1.1 Sirovine i plan ispitivanja
Korišteni agregat je topljeni bijeli korund sa veličinom zrna {{0}}, 5-3, 3-1 i manjim ili jednakim 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 posto; 1-0 mm pločasti korund, w(Al2O3)=98.5 posto; Manje od ili jednako 0.074 mm magnezijum-aluminijum špinela u prahu, w(Al2O3)=78,5 posto, w(Mg O)=20 posto; Manje od ili jednako 0,088 mm staljenog magnezijevog praha, w(Mg O)=96,5 posto; Manje ili jednako 3μm -Al2O3 fini prah, w(Al2O3)=98.5 procenata; čisti kalcijum aluminatni cement, w(Al2O3)=70 procenata, w(CaO)=29 procenata.
Prema fuzionisanom belom agregatu korunda 55 procenata (w), agregatu tabelarnog korunda 10 procenata (w), finom korundu u prahu, prahu magnezijuma, prahu magnezijum-aluminijum spinela i prahu -Al2O3 32 procenata (w), aluminijumskom kalcijum kiselom cementu 3 procenta ( w) se miješa kako bi se promijenio sadržaj magnezija i spinela.
1.2 Proces ispitivanja i test performansi
Pripremljeni uzorak je vibriran i izliven u kalup dimenzija 40 mm×40 mm×160 mm, te je izvađen prirodnim očvršćavanjem 24 h. Nakon termičke obrade na 110 stepeni u trajanju od 24 sata, na 1000 stepeni u trajanju od 3 sata i na 1600 stepeni u trajanju od 3 sata, izmjerena je termička obrada. Performanse, korištenjem statičke metode lončića za ispitivanje korozije na šljaku. Duž pravca formiranja uzorka, izbušite rupe dubine 40 mm i unutrašnjeg prečnika 38 mm i 33 mm u sredini gornje površine uzorka kako biste napravili lončiće. Nakon vibriranja, formiranja i pečenja na 110 stepeni tokom 24 h, rupe se stavljaju u svaki lončić. Stavite 50 g šljake (hemijski sastav (w) šljake je: Fe2O3 24.97 posto, Al2O3 6.63 posto, CaO 16.13 posto, Si O2 9.47 procenat , Ti O2 1.1 procenat , MnO2 0.2 procenat , Na2O 0.05 procenata , K2O 0.01 procenat ) Sinterovano u električnoj peći na 1600 stepeni i čuvano 3 sata. Nakon prirodnog hlađenja, izrezati duž presjeka lončića, izmjeriti površinu korozije šljake i površinu prodiranja i izračunati indeks korozije šljake (površina korozije šljake / originalna površina aksijalnog poprečnog presjeka žlijeba × 100 posto) i indeks propusnosti (površina propusnosti / poprečna površina -površina presjeka originalne ose utora × 100 posto).
2 Rezultati i analiza
2.1 Fizička svojstva
Sa povećanjem magnezijevog oksida i smanjenjem praha špinela, čvrstoće na savijanje i pritisak uzoraka A i B u svakom temperaturnom presjeku su veće od onih u uzorku C. Čvrstoće tri tipa uzoraka u srednjim i niskim temperaturnim presjecima su nije mnogo drugačije. Razlika je očigledna. Nakon pečenja na 1600 stepeni, ekspanzija tri uzorka se postepeno povećavala sa povećanjem sadržaja magnezija. Preostala ekspanzija uzorka A bila je 0,48 posto, poroznost je bila niska, a stabilnost volumena visoka; dok je C uzorak bio 1,13 posto, rezidualna ekspanzija je najveća.
2.2 Makro posmatranje i indeks korozije šljake uzorka nakon erozije šljake
Vidi se da šljaka tri uzorka nakon korozije ima potpuni izgled i nema očiglednih znakova korozije. Nakon sinterovanja na 1600 stepeni dominira prodor šljake. Infiltracijski dio šljake prelazi iz crne u smeđu, a prijelazna zona postupno postaje plića iznutra prema van. Preostala troska u žlijebu naziva se cilindrično skupljanje u sredini. Uzorak A imao je horizontalne i vertikalne pukotine, a šljaka je postupno prodirala u pukotine pod visokom temperaturom, a količina unutrašnjih ostataka nije bila velika, a otpornost na koroziju prosječna. Prodiranje šljake uzorka B u lončić je pliće nego kod uzoraka A i C, a količina ostatka je veća od one u uzorku A. Uzorak C ima relativno visoke unutrašnje pore zbog velikog proširenja zapremine. Šljaka prodire u matriks kroz pore i difundira kroz tečnu fazu na visokim temperaturama, uzrokujući pukotine i labavu strukturu u propusnom sloju. Količina ostatka unutar lončića je veća od one u uzorcima A i B.
Sa povećanjem magnezija, indeks protiv erozije postepeno raste, a indeks protiv propusnosti prvo opada, a zatim raste. S jedne strane, Mg O u magneziju reaguje sa Al2O3 da bi stvorio spinel in situ da bi proizveo proširenje zapremine, a višak magnezijuma Mg O je u čvrstom stanju otopljen u spinelu. Nakon pečenja na 1600 stepeni, uzorak C ima visok sadržaj magnezija i najveću ekspanziju sintetičkog spinela. Prekomjerno širenje će dovesti do velike poroznosti i niske čvrstoće tijela za izlivanje, što će uzrokovati da šljaka lako prodre u matricu i uzrokovati toplinsko lomljenje; S jedne strane, FeO i MnO u šljaci mogu formirati čvrsti rastvor sa spinelom: FeO plus MnO plus MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Si O2 u šljaci postaje obilan i postaje vrlo viskozan. Budući da dubina prodiranja šljake (L) ovisi o jednadžbi: gdje je σ površinski napon troske, radijus poroznosti tijela za izlivanje, t je vrijeme prodiranja šljake, kontaktni kut između tijela za izlivanje i šljake , i viskozitet šljake. Može se zaključiti da je L obrnuto proporcionalno. Al2O3 u matrici može uhvatiti CaO u šljaci, spinel dodan u lijevak može učvrstiti FeO i MnO u šljaci, što može povećati viskozitet i tačku topljenja šljake i inhibirati prodiranje šljake. Ova dva efekta mogu dovesti do smanjenja otpora prodiranja šljake na minimum; osim toga, kako se sadržaj MgO povećava, što je veći omjer Mg O prema Al2O3 u sintetičkom magnezijum-aluminij spinelu, to je veća njegova otpornost na koroziju, pa je uzorak C Indeks otpornosti na koroziju veći nego kod uzoraka A i B. Sadržaj Mg O u uzorku C je relativno visok, a ekspanzija je velika. Mikropukotine uzrokovane pravilnim širenjem mogu organizirati širenje pukotina, ali prekomjerno širenje će povećati volumen i izgubiti učinak kontrole prodiranja šljake, uzrokujući prodiranje šljake u matricu. Došlo je do toplinskog ljuštenja, što je rezultiralo visokim indeksom propusnosti uzorka C.
Prema istraživanju mehanizma korozije [8], zbog reakcije rastaljene šljake i radne obloge lonca kako bi se formirala zaštitna zona, unutarnja obloga više ne može korodirati rastopljenom troskom. U ovom pojasu zaštitnog sloja, većina željeznog oksida i mangan oksida u zguri koja je u kontaktu sa oblogom otopljena je u strukturu rešetke spinela kako bi se formirala čvrsta otopina. Oksid gvožđa u zguri reaguje sa Al2O3 i proizvodi gvožđe-aluminijum spinel i ekspanzija izazvana time nije značajna. Iako CaO u šljaci reaguje sa Al2O3 da bi proizveo CA6, on će imati veliku ekspanziju, ali je uravnotežen reakcijom CaO i Si O2 u zguri sa Al2O3 za proizvodnju majemita ili anortita i drugih minerala niskog taljenja. Zbog toga, kombinacija minerala visoke tačke topljenja i niske tačke topljenja nastalih reakcijom između radne obloge livačkog livačkog lonca i rastopljene troske obezbeđuje topli površinski zaštitni sloj za radnu oblogu livačkog livačkog lonca, čime se minimizira dalja erozija radne obloge livačkog lonca.
Osim toga, kada kemijski sastav troske prodre u vatrostalni materijal i reagira s njim, glavna kristalna veza infiltriranog područja se smanjuje i lako se erodira impulsnim strujanjem, što će uzrokovati daljnje izlaganje vatrostalnog materijala. , a vatrostalni materijal nije izložen. Infiltrirani dio je hemijski napadnut [9]. Naprotiv, kada nema mehaničkog djelovanja za eliminaciju infiltriranog dijela, hemijski napad će postepeno postajati sporiji i prestati zbog temperaturnog gradijenta. U procesu termičkog ciklusa, propusni sloj nikada nije bio oljušten propusnim slojem, tako da će ljuštenje strukture lijevanog lonca biti ograničeno dubinom prodiranja. Zahtjevi za različite dijelove livačke posude također su različiti. Lijevni zid lonca kontrolira se metalnom oblogom i neće se slobodno širiti u praktičnim primjenama. Za duži vijek trajanja potrebno je odabrati Al2O3-MgO sa niskom brzinom linearne ekspanzije nakon tretmana na visokim temperaturama. U isto vrijeme može se lijevati, ne ljušti se i otporan na koroziju. Dno vrećice se razlikuje od zida vrećice, sila vezivanja dna vrećice je mala, a materijal visoke ekspanzije ovdje je teško primijeniti zbog nedostatka bubrenja i plutanja. Kako bi se spriječilo savijanje i suzbilo prodiranje šljake, odljevci od korunda i špinela sa velikom stabilnošću volumena i dobrim termičkim udarom postali su prvi izbor za primjenu dna oblaganja. Trenutno je formula B-grupe uspješno primijenjena na zid lonca od 110t velike domaće čeličane, sa prosječnim vijekom trajanja od 180-200 peći, od kojih je 30 peći za LF rafiniranje, i zaostalom debljinom od zid lonca je 70 mm.
3 Zaključak
Otpornost na eroziju šljake i otpornost na propusnost livenih materijala često su kontradiktorne, a otpornost na eroziju i otpornost na propusnost treba odmjeriti prema specifičnim uvjetima upotrebe. U ovom eksperimentu, kada je količina topljenog magnezijevog oksida u prahu 4 procenta (w) i količina fuzionisanog magnezijum-aluminijumskog špinela u prahu je 8 procenata (w), aluminijum-magnezijumska posuda za livenje ima bolji efekat otpornosti na šljaku.