Hliníkové magnéziové uhlíkové cihlyjsou nepálené výrobky ze speciálního bauxitového slínku s vysokým obsahem oxidu hlinitého, tavené magnézie nebo slinuté magnézie a grafitu jako suroviny a tekuté fenolické pryskyřice jako pojiva. Fyzikální a chemické ukazatele hlinitohořčíkových uhlíkových cihel Na základě vývoje hlinitohořčíkových uhlíkových cihel byly vyvinuty hlinitohořčíkové spinelové uhlíkové cihly pro pánvičku. Hliníkovo-hořčíkové spinelové uhlíkové cihly jsou cihly s určitým podílem předem syntetizovaného hořčíkovo-hlinitého spinelu přidaného do cihlového materiálu a jejich vlastnosti jsou lepší než u hliníkovo-hořčíkových uhlíkových cihel stejné jakosti.
1. Charakteristika hliníkovo-hořčíkových uhlíkových cihel
Jako žáruvzdorný materiál pro vyzdívku rafinační pece poskytují hliníkové magnéziové uhlíkové cihly plnou hru silné odolnosti magnézie proti erozi strusky a nízké roztažnosti a vysoké tepelné vodivosti uhlíku, čímž kompenzují nedostatek magnézie proti odlupování. Vynikající vlastnosti hliník-hořčík-uhlíkových cihel jsou následující:
(1) MgO a C nemají při vysoké teplotě žádný eutektický vztah. Bod tání uhlíku je nad 3000 stupňů a bod tání MgO dosahuje 2800 stupňů. Oba jsou žáruvzdorné suroviny s vynikající odolností vůči vysokým teplotám.
(2) Vynikající odolnost vůči alkalické struskové korozi. MgO má silnou odolnost vůči alkalické strusce a strusce s vysokým obsahem železa. Současně je úhel smáčení grafitu vůči strusce velký, struska není snadné proniknout a metamorfovaná vrstva je tenká.
(3) Al2O3 reaguje s MgO v matrici při vysoké teplotě za vzniku hlinito-hořčíkového spinelu. MA spinel má malý modul pružnosti a malý koeficient tepelné roztažnosti. Může přenášet sekundární MF spinel v periklasu a je doprovázen objemovou expanzí. Může blokovat póry a bránit dalšímu pronikání strusky.
Velké množství CaO ve strusce reaguje s Al2O3 za vzniku sloupcového CA6 s vysokou teplotou tání a malého množství CA2. Při tvorbě minerálů jako je CA se ve strusce spotřebovává velké množství CaO, což zvyšuje viskozitu strusky a snižuje propustnost strusky. Současně může spinel v matrici při vysoké teplotě zachytit FeO a MnO ve strusce za vzniku spinelového tuhého roztoku, který může dále zlepšit odolnost proti strusce hliníkovo-hořčíkových uhlíkových cihel. Cihly AMC mají určité dilatační vlastnosti, takže spoje cihel jsou těsné a celistvost je po použití dobrá.
2. Problematika hliníkomagneziových uhlíkových cihel při aplikaci pánve
Většina pracovních obložení velkých a středně velkých rafinovaných pánví v Číně používá hliníkovo-hořčíkové uhlíkové cihly. Vzhledem k vysokému obsahu uhlíku v hliníkovo-hořčíkových uhlíkových cihlách může mít na roztavenou ocel účinek zvyšující uhlík, což ovlivňuje tavení nízkouhlíkové oceli, ultranízkouhlíkové oceli a dalších druhů oceli. Zároveň je jeho tepelná vodivost velmi velká, což také zvýší teplotní spád roztavené oceli, což neprospívá teplotní kontrole technologie odlévání. Hliníkovo-hořčíkové uhlíkové pánvové cihly chemicky reagují s Al2O3 a MgO v matrici za vzniku hliníkovo-hořčíkového spinelu, což způsobí roztažení objemu výrobku, což má za následek napětí v pracovní výstelce pánve během používání, což způsobí odloupnutí cihlové struktury, ovlivňující bezpečnost používání.
Aby se zlepšila konkurenceschopnost trhu, přidala společnost Ma Steel No. 3 Steel Plant sadu LF rafinačního systému pro realizaci obloukového ohřevu, míchání plynu a rafinaci pece pro úpravu složení. Posílením kinetických a termodynamických reakčních podmínek může být roztavená ocel v krátké době vyčištěna a uniformována, čímž se dosáhne efektu rafinace. V důsledku vysokoteplotního míchání a praní, silné eroze alkalické strusky a dlouhodobého ponoření roztavené oceli během rafinace se pracovní prostředí obložení pánve stává velmi drsným. Aby bylo vyhověno běžnému použití LF rafinačního systému ocelárny Ma Steel No. 3 Steel Plant a pracovním podmínkám pánve, byla speciálně vyvinuta hliníkovo-hořčík-uhlíková vyzdívka s dlouhou životností pro pánev. Pánvové cihly řady Al2O3-MgO-C pro vyzdívku pánví se vyznačují dobrými vlastnostmi při vysokých teplotách, dobrou odolností proti strusce a stabilitou vůči teplotním šokům.
