VLIV MIKROSTRUKTURY NA VYSOKOU TEPLOTU PEVNOST MAGNESIA-CHROMOVÝCH CIHEL

Změnou obsahu složek v žáruvzdorných cihlách se studuje pevnost při vysokých teplotách a mikrostruktura a výsledky ukazují, že pevnost při vysokých teplotách lze účinně zlepšit řízením sekundárního spinelu
1. Úvod
Magnesia-chrom cihly mají dobrou odolnost proti korozi a vysokou pevnost při vysokých teplotách a byly široce používány v sekundárních rafinačních zařízeních, jako je RH a AOD.
Rozumí se, že struktura a množství sekundárního spinelu generovaného během procesu slinování má velký vliv na zlepšení pevnosti magnesia-chromových cihel za vysokých teplot. Obecně se má za to, že tento sekundární spinel vzniká a roste slinováním v kapalné fázi obsahující SiO2 a CaO, takže na něj nemají vliv pouze hlavní složky MgO a Cr2O3, ale také sekundární složky jako CaO, SiO2, Al2O3, Fe203. .
Změnou poměru použitých surovin a obsahu pomocných složek byly připraveny vzorky, studována pevnost za vysokých teplot a mikrostruktura a byly diskutovány faktory ovlivňující zlepšení pevnosti při vysokých teplotách. Zpráva je následující.
2. Testovací vzorek
Polopřepojené magnéziové chromové cihly byly připraveny změnou poměru složení surovin pod 1 mm, které byly použity jako zkušební vzorky. Vzorek A je základní vzorek. Vzorky B a C redukují tavený hořčík-chrom a zvyšují poměr oxidu chromitého k tavenému hořčíku, hlavně redukují sekundární složky Al2O3 plus Fe2O3. Ve vzorcích D a E byla snížena tavená magnézie-chrom pro zvýšení podílu chromové rudy a snížení podílu tavené magnézie, takže obsah Al2O3 plus Fe2O3, SiO2 a Cr2O3 mírně vzrostl.
Tyto zkušební vzorky byly vytvarovány do rozměrů 150 mm × 75 mm × 50 mm za stejných podmínek formování a vypáleny při ultra vysoké teplotě v tunelové peci.
3. Výsledky testu
Vzorky B a C mají nízkou pórovitost a vysokou objemovou hmotnost a pevnost v tlaku má tendenci klesat, ale pevnost při vysokých teplotách se zvyšuje. U vzorků D a E zůstávají fyzikální vlastnosti a pevnost v zásadě konstantní a pevnost při vysokých teplotách se zvyšuje s nárůstem chromové rudy.
Distribuce Fe a Cr byla nalezena ve světlé části snímku SEM. Předpokládá se, že distribuce Al je v zásadě stejná jako distribuce Cr a Fe fází. Ve všech nečistotách vzorku tvoří Al2O3 a Fe2O3 spolu s Cr2O3 spinelovou fázi Mg(Cr, Al, Fe)2O4. Rozdíl mezi vzorky je v tom, že ve srovnání se vzorkem A má vzorek C více Cr a méně Fe. Vzorek E má velkou Fe složku a malou Cr složku.
Pokud jde o distribuci Si a Ca, ve všech vzorcích existovala fáze, ve které se Si, Ca a Mg překrývaly v blízkosti sekundárního spinelu. Podle výsledků bodové analýzy se předpokládá, že CaMgSiO4 a Mg2SiO4 v superponované fázi jsou přítomny v hmotnostním poměru 80:20. Bylo zjištěno, že vzorky D a E mají méně Ca a více Mg a poměr fází byl CaMg2SiO4:Mg2SiO4=16:84. Ve srovnání se vzorkem A jsou Si a Ca široce distribuovány.
4. Analýza
Pevnost za vysoké teploty vzorků B a C s přídavkem oxidu chrómu je považována za důsledek skutečnosti, že sekundární spinel je bohatý na Cr. Předpokládá se, že vzorky B, C, Al2O3 a Fe2O3 poklesly a množství Cr2O3 v sekundárním spinelu se zvýšilo. Jak je znázorněno na obrázku 2 a obrázku 3, MgCr2O4 se obtížně rozpouští v CaMgSiO4 při vysoké teplotě, takže se obecně předpokládá, že rozpouštění sekundárního spinelu je inhibováno a je zobrazena pevnost při vysokých teplotách.
Ve vzorcích D a E, ke kterým byla přidána chromová ruda, se v důsledku zvýšení množství Si02 vysrážela fáze s vyšší teplotou tání. V důsledku toho se předpokládá, že množství kapalné fáze produkované při vysoké teplotě je sníženo, rozpouštění sekundárního spinelu je potlačeno a pevnost při vysoké teplotě je zachována.
5 Závěr
Byla změněna vysokoteplotní pevnost a mikrostruktura vzorků s obsahem pomocných složek v cihlách. Podle výsledků testů se spekuluje, že se sekundární spinel nerozpustil a nezmizel, takže byl schopen udržet pevnost při vysoké teplotě.
Na základě výsledků této studie se očekává, že budou vyvinuty materiály se zlepšenou pevností při vysokých teplotách, aby se zlepšila životnost pece.