KTORÉ SUROVINY OVPLYVŇUJÚ ODOLNOSŤ ODOLNOSTI HLINÍKOVORÍČKOVÝCH ŽIATOV NA LEVIANKU STROSKE

Teraz sa panva stala dôležitým rafinačným zariadením, takže alkalické tehly sa stali dôležitým žiaruvzdorným materiálom na vymurovanie panvy a používajú sa v spojení s rôznymi stavebnými metódami, ako sú Mg OC tehly pre troskovú linku a hliník -horčík na dno a stenu naberačky. Odlievateľné. Podmienky používania troskovej linky sú obzvlášť drsné a poškodenie vnútorného obloženia je tiež najvážnejšie. V praktických aplikáciách by sa mala venovať osobitná pozornosť poškodeniu žiaruvzdorných materiálov oceľovou troskou.
Poškodenie oceľovej trosky na žiaruvzdorných materiáloch sa delí hlavne na dva aspekty, jedným je erózia a druhým je penetrácia. Keď troska prenikne do tehly, v tehle sa vytvorí metamorfovaná vrstva a metamorfná vrstva a neupravená vrstva sa počas používania nepretržite vymieňajú medzi chladom a teplom a rozdiel v koeficiente rozťažnosti spôsobuje praskliny a štrukturálne odlupovanie. Zlievateľná panva má preto hlavne spevniť matricu, znížiť prenikanie trosky a oslabiť tvorbu metamorfnej vrstvy.
1 test
1.1 Suroviny a plán skúšok
Použité kamenivo je tavený biely korund so zrnitosťou {{0}}, 5-3, 3-1 a menším alebo rovným 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 percent; 1-0 mm doskový korund, w(Al2O3)=98,5 percenta; menej alebo rovné 0,074 mm práškového horčíka a hliníka, w(Al2O3)=78,5 percent, w(Mg O)=20 percent; Menej alebo rovné 0,088 mm taveného magnéziového prášku, w(Mg O)=96,5 percenta; Menej alebo rovné 3 μm -Al2O3 jemný prášok, w(Al2O3)=98,5 percenta; čistý cement hlinitanu vápenatého, w(Al2O3)=70 percent , w(CaO)=29 percent .
Podľa kameniva taveného bieleho korundu 55 percent (w), kameniva tabuľkového korundu 10 percent (w), jemného korundového prášku, magnéziového prášku, magnézio-hlinitého spinelového prášku a prášku -Al2O3 32 percent (w), hliníka a vápenatého cementu 3 percentá ( w) sa mieša, aby sa zmenil obsah magnézia a spinelu.
1.2 Testovací proces a test výkonu
Pripravená vzorka bola vibrovaná a naliata do formy 40 mm×40 mm×160 mm a bola vybratá z formy prirodzeným vytvrdzovaním počas 24 hodín. Po tepelnom spracovaní pri 110 stupňoch počas 24 hodín, 1000 stupňoch počas 3 hodín a 1600 stupňoch počas 3 hodín sa meralo tepelné spracovanie. Výkon pri použití metódy statického téglika na test korózie trosky. Pozdĺž smeru vytvárania vzorky vyvŕtajte otvory s hĺbkou 40 mm a vnútorným priemerom 38 mm a 33 mm v strede horného povrchu vzorky na vytvorenie téglikov. Po vibrovaní, formovaní a pečení pri 110 stupňoch počas 24 hodín sa otvory umiestnia do každého téglika. Vložte 50 g trosky (chemické zloženie (w) trosky je: Fe2O3 24,97 percent , Al2O3 6,63 percent , CaO 16,13 percent , Si O2 9,47 percent, Ti O2 1,1 percenta, MnO2 0,2 percenta, Na2O 0,05 percenta, K2O 0,01 percenta) Spekané v 1600 stupňovej elektrickej peci a udržiavané 3 hodiny. Po prirodzenom ochladení rozrežte časť téglika, zmerajte oblasť korózie trosky a oblasť prieniku a vypočítajte index korózie trosky (plocha korózie trosky / plocha axiálneho prierezu pôvodnej drážky × 100 percent) a index permeability (plocha priepustnosti / kríž - plocha prierezu pôvodnej osi drážky × 100 percent).
2 Výsledky a analýza
2.1 Fyzikálne vlastnosti
S nárastom magnézia a poklesom spinelového prášku sú pevnosti v ohybe a tlaku vzoriek A a B v každej teplotnej sekcii vyššie ako pevnosti vzorky C. Pevnosti troch typov vzoriek v sekciách so strednou a nízkou teplotou sú nie veľmi odlišné. Rozdiel je evidentný. Po vypálení pri 1600 stupňoch sa expanzia troch vzoriek postupne zvyšovala so zvyšujúcim sa obsahom magnézie. Zvyšková expanzia vzorky A bola 0,48 percenta, pórovitosť bola nízka a objemová stabilita bola vysoká; zatiaľ čo vzorka C bola 1,13 percenta, zvyšková expanzia je najväčšia.
2.2 Makropozorovanie a index korózie trosky vzorky po erózii trosky
Je možné vidieť, že troska z troch vzoriek má po korózii úplný vzhľad a nie sú tu žiadne zjavné známky korózie. Po spekaní pri 1600 stupňoch je dominantná penetrácia trosky. Infiltračná časť trosky sa mení z čiernej na hnedú a prechodová zóna sa postupne zvnútra smerom von stáva plytšou. Zvyšná troska v drážke sa nazýva cylindrické zmršťovanie v strede. Vzorka A mala horizontálne a vertikálne trhliny a troska postupne prenikala do trhlín pri vysokej teplote a množstvo vnútorných zvyškov nebolo veľké a odolnosť proti korózii bola priemerná. Prenikanie trosky vzorky B do téglika je plytšie ako u vzoriek A a C a množstvo zvyšku je väčšie ako u vzorky A. Vzorka C má relatívne veľké vnútorné póry v dôsledku jej veľkej objemovej expanzie. Troska preniká do matrice cez póry a pri vysokých teplotách difunduje cez kvapalnú fázu, čo spôsobuje trhliny a uvoľnenú štruktúru v priepustnej vrstve. Množstvo zvyšku vo vnútri téglika je väčšie ako vo vzorkách A a B. .
S nárastom magnézia sa postupne zvyšuje antierózny index a index antipermeability najskôr klesá a potom stúpa. Na jednej strane Mg O v magnézii reaguje s Al2O3 za vzniku spinelu in situ, čím sa vytvorí objemová expanzia, a prebytok magnézia Mg O sa v spineli rozpustí v tuhom stave. Po vypálení pri 1600 stupňoch má vzorka C vysoký obsah magnézia a najväčšiu expanziu syntetického spinelu. Nadmerná expanzia povedie k vysokej pórovitosti a nízkej pevnosti lejacieho telesa, čo spôsobí, že troska ľahko prenikne do matrice a spôsobí tepelné odlupovanie; iný Na jednej strane FeO a MnO v troske môžu so spinelom tvoriť tuhý roztok: FeO plus MnO plus MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Si O2 v troske sa stáva hojným a stáva sa veľmi viskóznym. Pretože hĺbka prieniku trosky (L) závisí od rovnice: kde σ je povrchové napätie trosky, je polomer pórovitosti lejacieho telesa, t je čas prieniku trosky, je uhol kontaktu medzi lejacím telesom a troskou. a je to viskozita trosky. Dá sa odvodiť, že L je nepriamo úmerné. Al2O3 v matrici môže zachytávať CaO v troske, spinel pridaný do liateho materiálu môže stuhnúť FeO a MnO v troske, čo môže zvýšiť viskozitu a teplotu topenia trosky a inhibovať penetráciu trosky. Tieto dva efekty môžu spôsobiť zníženie odolnosti proti prenikaniu trosky na minimum; okrem toho, čím vyšší je obsah MgO, čím väčší je pomer Mg O k Al2O3 v syntetickom magnéziovo-hlinitom spinele, tým vyššia je jeho odolnosť proti korózii, takže vzorka C Index odolnosti proti korózii je vyšší ako u vzoriek A a B. Obsah Mg O vo vzorke C je relatívne vysoký a expanzia je veľká. Mikrotrhliny spôsobené správnou expanziou môžu organizovať expanziu trhlín, ale nadmerná expanzia zväčší objem a stratí účinok kontroly prenikania trosky, čo spôsobí preniknutie trosky do matrice. Došlo k odlupovaniu teplom, čo malo za následok vysoký index permeability vzorky C.
Podľa štúdie korózneho mechanizmu [8], v dôsledku reakcie roztavenej trosky a pracovnej výstelky panvy na vytvorenie ochrannej zóny, vnútorná výmurovka už nemôže byť korodovaná roztavenou troskou. V tomto páse ochrannej vrstvy je väčšina oxidu železa a oxidu mangánu v troske v kontakte s výstelkou rozpustená v spinelovej mriežkovej štruktúre za vzniku tuhého roztoku. Oxid železa v troske reaguje s Al2O3 za vzniku železo-hliníkového spinelu a expanzia ním spôsobená nie je významná. CaO v troske síce reaguje s Al2O3 za vzniku CA6, bude mať veľkú expanziu, ale je vyvážená reakciou CaO a Si O2 v troske s Al2O3 za vzniku mayemitu alebo anortitu a iných minerálov s nízkou teplotou topenia. Preto kombinácia minerálov s vysokou teplotou topenia a nízkou teplotou topenia generovaných reakciou medzi pracovnou výstelkou panvy a roztavenou troskou poskytuje horúcu povrchovú ochrannú vrstvu pre pracovnú výstelku panvy, čím sa minimalizuje ďalšia erózia pracovnej výstelky panvy.
Okrem toho, keď chemické zloženie trosky prenikne do žiaruvzdorného materiálu a reaguje s ním, hlavná kryštálová väzba infiltrovanej oblasti sa zmenšuje a impulzným tokom sa ľahko eroduje, čo spôsobí ďalšie odkrytie žiaruvzdorného materiálu. a žiaruvzdorný materiál nie je odkrytý. Infiltrovaná časť je chemicky napadnutá [9]. Naopak, ak nedôjde k žiadnemu mechanickému pôsobeniu na elimináciu infiltrovanej časti, chemický útok sa postupne spomalí a zastaví sa v dôsledku teplotného gradientu teploty. V procese tepelného cyklovania nebola priepustná vrstva nikdy odlúpnutá priepustnou vrstvou, takže odlupovanie odlievacej štruktúry panvy bude obmedzené hĺbkou prieniku. Požiadavky na rôzne časti liateho panvy sú tiež odlišné. Odlievacia stena panvy je ovládaná kovovým plášťom a v praktických aplikáciách sa nebude voľne rozširovať. Pre dlhšiu životnosť je potrebné zvoliť Al2O3-MgO s nízkou lineárnou rýchlosťou rozťažnosti po vysokoteplotnom spracovaní. Odliate, neodlupujúce sa a zároveň odolné voči korózii. Dno vrecka je odlišné od steny vrecka, väzbová sila dna vrecka je malá a vysokoexpanzný materiál sa tu ťažko aplikuje kvôli nevýhode napučiavania a plávania. Aby sa predišlo vyklenutiu a potlačil prienik trosky, prvou voľbou pre aplikácie obkladového dna sa stali korundovo-spinelové liate s vysokou objemovou stabilitou a dobrým tepelným šokom. V súčasnosti sa vzorec skupiny B úspešne aplikoval na 110t stenu panvy veľkej domácej oceliarne s priemernou životnosťou pecí 180-200, z ktorých 30 pecí je rafinovaných LF, a zvyšková hrúbka stena naberačky je 70 mm.
3 Záver
Odolnosť proti erózii trosky a odolnosť proti priepustnosti liateho materiálu sú často protichodné a odolnosť proti erózii a odolnosť proti priepustnosti by sa mala zvážiť podľa špecifických podmienok použitia. V tomto experimente, keď množstvo taveného magnéziového prášku je 4 percentá (hmotn.) a množstvo taveného magnézio-hliníkového spinelového prášku je 8 percent (hmotn.), má odlievací materiál z hliníkovo-horčíkovej panvy lepšiu odolnosť voči troske.