KTERÉ SUROVINY OVLIVŇUJÍ ODOLNOST HLINÍKOVÝCH HOŘČÍKOVÝCH ŽÁROVKŮ NA STRUSKU

Nyní se pánev stala důležitým rafinačním zařízením, takže alkalické cihly se staly důležitým žáruvzdorným materiálem pro vyzdívku pánve a používají se ve spojení s různými konstrukčními metodami, jako jsou Mg OC cihly pro struskovou linku a hliník -hořčík pro dno a stěnu pánve. Slévatelný. Podmínky použití struskové linky jsou obzvláště drsné a poškození vnitřního obložení je také nejzávažnější. V praktických aplikacích je třeba věnovat zvláštní pozornost poškození ocelářské strusky na žáruvzdorných materiálech.
Poškození ocelářské strusky na žáruvzdorných materiálech se dělí hlavně na dva aspekty, jedním je eroze a druhým je penetrace. Když struska pronikne do cihly, vytvoří se v cihle metamorfní vrstva a metamorfní vrstva a neupravená vrstva se během používání plynule vyměňují mezi chladem a teplem a rozdíl v koeficientu roztažnosti způsobuje praskliny a strukturální odlupování. Odlévatelná pánev má proto hlavně zpevnit matrici, snížit pronikání strusky a oslabit tvorbu metamorfní vrstvy.
1 test
1.1 Suroviny a plán zkoušek
Použitým kamenivem je tavený bílý korund o zrnitosti {{0}}, 5-3, 3-1 a menší nebo rovné 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 procent; 1-0 mm deskový korund, w(Al2O3)=98,5 procenta; menší nebo rovno 0,074 mm hořčíkového hliníkového spinelového prášku, w(Al2O3)=78,5 procenta, w(Mg O)=20 procent; menší nebo rovno 0,088 mm taveného magnéziového prášku, w(Mg O)=96,5 procenta; menší nebo rovno 3μm -Al2O3 jemný prášek, w(Al2O3)=98,5 procenta; čistý cement hlinitanu vápenatého, w(Al2O3)=70 procent, w(CaO)=29 procent .
Podle kameniva taveného bílého korundu 55 procent (w), kameniva tabulkového korundu 10 procent (w), jemného korundového prášku, magnéziového prášku, magnesia-hlinitého spinelového prášku a prášku -Al2O3 32 procent (w), hliníku a vápenatého kyselého cementu 3 procenta ( w) se míchá pro změnu obsahu magnézie a spinelu.
1.2 Testovací proces a výkonnostní test
Připravený vzorek byl vibrován a nalit do formy 40 mm×40 mm×160 mm a byl vyjmut z formy přirozeným vytvrzováním po dobu 24 hodin. Po tepelném zpracování při 110 stupních po dobu 24 hodin, 1000 stupních po 3 hodiny a 1600 stupních po 3 hodiny bylo tepelné zpracování měřeno. Výkon při použití metody statického kelímku pro zkoušku koroze strusky. Podél směru vytváření vzorku vyvrtejte otvory o hloubce 40 mm a vnitřním průměru 38 mm a 33 mm ve středu horního povrchu vzorku, abyste vytvořili kelímky. Po vibrování, tvarování a pečení při 110 stupních po dobu 24 hodin se otvory umístí do každého kelímku. Dejte 50 g strusky (chemické složení (w) strusky je: Fe2O3 24,97 procent , Al2O3 6,63 procent , CaO 16,13 procent , Si O2 9,47 procenta, Ti O2 1,1 procenta, MnO2 0,2 procenta, Na2O 0,05 procenta, K2O 0,01 procenta) Slinováno v elektrické peci o teplotě 1600 stupňů a udržováno po dobu 3 hodin. Po přirozeném ochlazení prořízněte část kelímku, změřte oblast koroze strusky a oblast průniku a vypočítejte index koroze strusky (plocha koroze strusky / plocha axiálního průřezu původní drážky × 100 procent) a index propustnosti (plocha permeace / kříž - plocha průřezu původní osy drážky × 100 procent).
2 Výsledky a analýza
2.1 Fyzikální vlastnosti
S nárůstem magnézie a úbytkem spinelového prášku jsou pevnosti v ohybu a tlaku vzorků A a B v každé teplotní sekci vyšší než u vzorku C. Pevnosti tří typů vzorků ve střední a nízkoteplotní sekci jsou ne moc odlišné. Rozdíl je zřejmý. Po vypálení při 1600 stupních se expanze tří vzorků postupně zvyšovala se zvyšováním obsahu magnézie. Zbytková expanze vzorku A byla 0,48 procenta, pórovitost byla nízká a objemová stabilita byla vysoká; zatímco vzorek C byl 1,13 procenta, zbytková expanze je největší.
2.2 Makropozorování a index koroze strusky vzorku po erozi strusky
Je vidět, že struska tří vzorků má po korozi úplný vzhled a nejsou zde žádné zjevné známky koroze. Po slinování při 1600 stupních je dominantní pronikání strusky. Infiltrační část strusky se mění z černé na hnědou a přechodová zóna se postupně zevnitř směrem ven mělčí. Zbývající struska v drážce se nazývá válcové smrštění uprostřed. Vzorek A měl vodorovné i svislé trhliny a struska postupně pronikala do trhlin za vysoké teploty a množství vnitřních zbytků nebylo velké a korozní odolnost byla průměrná. Pronikání strusky vzorku B do kelímku je mělčí než u vzorků A a C a množství zbytku je větší než u vzorku A. Vzorek C má relativně vysoké vnitřní póry v důsledku velké objemové roztažnosti. Struska proniká do matrice přes póry a při vysokých teplotách difunduje kapalnou fází, což způsobuje praskliny a uvolněnou strukturu v propustné vrstvě. Množství zbytku uvnitř kelímku je větší než u vzorků A a B. .
S nárůstem magnézie se postupně zvyšuje antierozní index a index antipermeability nejprve klesá a poté se zvyšuje. Na jedné straně Mg O v magnézii reaguje s Al2O3 za vzniku spinelu in situ za vzniku objemové expanze a přebytečný magnézium Mg O se rozpouští v pevném stavu ve spinelu. Po vypálení při 1600 stupních má vzorek C vysoký obsah magnézie a největší expanzi syntetického spinelu. Nadměrná expanze povede k vysoké pórovitosti a nízké pevnosti licího tělesa, což způsobí, že struska snadno pronikne do matrice a způsobí tepelné odlupování; jiný Na jedné straně FeO a MnO ve strusce mohou tvořit se spinelem pevný roztok: FeO plus MnO plus MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Si O2 ve strusce se stává hojným a stává se velmi viskózním. Protože hloubka průniku strusky (L) závisí na rovnici: kde σ je povrchové napětí strusky, je poloměr pórovitosti licího tělesa, t je doba průniku strusky, je kontaktní úhel mezi licím tělesem a struskou. a je to viskozita strusky. Lze odvodit, že L je nepřímo úměrné. Al2O3 v matrici může zachycovat CaO ve strusce, spinel přidaný do litého materiálu může ztuhnout FeO a MnO ve strusce, což může zvýšit viskozitu a bod tání strusky a inhibovat pronikání strusky. Tyto dva efekty mohou způsobit snížení odolnosti proti pronikání strusky na minimum; navíc, jak se zvyšuje obsah MgO, čím větší je poměr Mg O k Al2O3 v syntetickém magnézio-hlinitém spinelu, tím vyšší je jeho korozní odolnost, takže vzorek C Index korozní odolnosti je vyšší než u vzorků A a B. Obsah Mg O ve vzorku C je relativně vysoký a expanze je velká. Mikrotrhliny způsobené správnou expanzí mohou organizovat expanzi trhlin, ale nadměrná expanze zvětší objem a ztratí účinek kontroly pronikání strusky, což způsobí pronikání strusky do matrice. Došlo k odlupování teplem, což mělo za následek vysoký index permeability vzorku C.
Podle studie korozního mechanismu [8] v důsledku reakce roztavené strusky a pracovní výstelky pánve za vytvoření ochranné zóny již nemůže dojít ke korozi vnitřní výstelky roztavenou struskou. V tomto pásu ochranné vrstvy je většina oxidu železa a oxidu manganu ve strusce v kontaktu s výstelkou rozpuštěna do spinelové mřížkové struktury za vzniku pevného roztoku. Oxid železa ve strusce reaguje s Al2O3 za vzniku železo-hliníkového spinelu a expanze jím způsobená není významná. CaO ve strusce sice reaguje s Al2O3 za vzniku CA6, bude mít velký rozmach, ale je vyvážen reakcí CaO a Si O2 ve strusce s Al2O3 za vzniku mayemitu nebo anortitu a dalších minerálů s nízkou teplotou tání. Proto kombinace minerálů s vysokým bodem tání a nízkým bodem tání generovaných reakcí mezi pracovní výstelkou pánve a roztavenou struskou poskytuje ochrannou vrstvu horkého povrchu pro pracovní výstelku pánve, čímž se minimalizuje další eroze pracovní výstelky pánve.
Navíc, když chemické složení strusky pronikne do žáruvzdorného materiálu a reaguje s ním, hlavní krystalická vazba infiltrované oblasti se zmenšuje a je snadno erodována impulsním tokem, což způsobí, že žáruvzdorný materiál bude dále obnažován. a žáruvzdorný materiál není odkryt. Infiltrovaná část je chemicky napadena [9]. Naopak, když nedojde k žádnému mechanickému působení na eliminaci infiltrované části, chemický útok se postupně zpomalí a zastaví se vlivem teplotního gradientu. V procesu tepelného cyklování nebyla propustná vrstva nikdy odloupnuta propustnou vrstvou, takže odlupování lité struktury pánve bude omezeno hloubkou vniknutí. Požadavky na různé části licí pánve jsou také různé. Odlévatelná stěna pánve je řízena kovovým opláštěním a v praktických aplikacích se nebude volně roztahovat. Pro delší životnost je nutné volit Al2O3-MgO s nízkou lineární roztažností po vysokoteplotním zpracování. Slévatelný, neodlupující se a zároveň odolný proti korozi. Dno sáčku je odlišné od stěny sáčku, vazebná síla dna sáčku je malá a vysokoexpanzní materiál se zde obtížně nanáší kvůli nevýhodě bobtnání a nadouvání. Aby se zabránilo vyklenutí a potlačení pronikání strusky, staly se korund-spinelové žárobetky s vysokou objemovou stabilitou a dobrým tepelným šokem první volbou pro aplikace opláštění dna. V současné době je vzorec skupiny B úspěšně aplikován na 110t stěnu pánve velké domácí ocelárny s průměrnou životností pecí 180-200, z nichž 30 pecí je rafinace LF, a zbytková tloušťka stěna pánve je 70 mm.
3 Závěr
Odolnost struskové eroze a propustnost žárobetonů jsou často protichůdné a odolnost proti erozi a propustnost by měla být zvážena podle konkrétních podmínek použití. V tomto experimentu, když množství taveného hořčíkového prášku je 4 procenta (w) a množství taveného magnesia-hliníkového spinelového prášku je 8 procent (w), má slitina hliník-hořčík z pánve lepší účinek odolnosti vůči strusce.