KORIŠTENJE ALUMINIJ-KROM-TROSKE ZA PROIZVODNJU KROM-CIRKON-KORUNDNIH OPEKA ZA TALENJE OBOJENIH METALA

Vatrostalni materijali za peći za obojene metale rade u teškim uvjetima, kao što su dimne peći za taljenje olova, cinka i kositra, i vatrostalni materijali za peći s bočnim puhanjem. Ove peći zahtijevaju vatrostalne materijale s tlačnom čvrstoćom na visokoj sobnoj temperaturi, otpornošću na eroziju, redukcijom i otpornošću na toplinski udar. Oni nisu dostupni u originalnim magnezij-krom vatrostalnim materijalima. Aluminijska kromirana opeka ima prednosti dobrih performansi na visokim temperaturama, jake otpornosti na eroziju, otpornosti na koroziju, itd., i uglavnom se koristi u liniji troske u peći u industriji obojenih metala. Međutim, postojeći uobičajeni vatrostalni materijali od kromove zgure imaju problema sa slabom otpornošću na reakciju redukcije i toplinski udar, što ne može zadovoljiti zahtjeve ovih peći.
Aluminij-kromova troska je nusproizvod koji nastaje taljenjem metalnog kroma. Njegova glavna faza je čvrsta otopina -Al2O3 i Cr2O3. Ukupna količina Al2O3 i Cr2O3 u kemijskom sastavu općenito je veća ili jednaka 90 posto (w), što je izvrstan vatrostalni materijal. Od aluminijske krom troske može se napraviti opeka od krom troske i koristiti u radnoj oblogi peći za obojene metale. Međutim, sadržaj nečistoća Na2O, Fe2O3, Si O2 i metalnog Cr u aluminij krom troski je relativno visok i nestabilan, što utječe na učinak njegove uporabe.
U ovom radu korištena je aluminij-kromova troska, glinica i niskokromna ruda kao sirovina, a pokus resinteze aluminij-krom materijala proveden je metodom električnog taljenja. Zatim su krom-cirkonijeve korundne opeke pripremljene miješanjem taljenog aluminija i kromovih materijala s taljenim cirkonijevim mulitom, usredotočujući se na utjecaj količine taljenog cirkonij mulita na otpornost krom-cirkonij korundnih opeka na toplinske udare.
1 Test sinteze taljenog aluminij krom materijala
1.1 Sirovine
Sirovine su aluminijska kromova troska, prah glinice i rudače s niskim sadržajem kroma s veličinom čestica manjom od ili jednakom 1 mm. Glavne faze aluminijske krom troske su krom korund, -Al2O3 i metalni Cr. Kemijski sastav aluminijske krom troske i rude s niskim sadržajem kroma malo varira ovisno o korištenoj električnoj peći za ljuštenje od 300 k VA i električnoj peći za odlaganje 6 300 k VA.
1.2 Metode ispitivanja i rezultati
1.2.1 Električno ispitivanje taljenja električne peći za ljuštenje od 300 kVA
Koristeći aluminij krom trosku, prah aluminijevog oksida i rudače s niskim sadržajem kroma kao sirovine, dizajnirana su tri ispitna omjera. Sastojke pomiješajte prema testnom omjeru i ujednačite. Uzmite oko 1 000 kg smjese, stavite je u električnu peć za ljuštenje od 300kVA i talite na 1 900-2 100 stupnjeva. Kako bi se Na2O i druge nečistoće isparile tijekom procesa taljenja, dizajnirana su različita vremena taljenja i pročišćavanja. Ispitane su ukupno 3 peći, a hlađene su prirodnim hlađenjem s peći. Promatrajući izgled frite, uočava se da su gornji i donji dijelovi gusti, a jezgra troske ima oblik saća. Svaki uzorak sadrži malu količinu metalnog Cr. Uzimajući sveobuhvatno u obzir troškove proizvodnje i performanse proizvoda, utvrđeno je da je omjer sirovina u testu mase 3#, vrijeme taljenja 8 sati, a vrijeme rafiniranja veće ili jednako 40 minuta.
1.2.2 6 300 k VA ispitivanje električnog taljenja u električnoj peći
Zbog ograničene temperature taljenja male eksperimentalne električne peći, malog tijela peći i kratkog vremena držanja, materijal jezgre saćaste troske u srednjem dijelu električnog materijala za taljenje je veći. Stoga je u 6 300 k VA damping električnoj peći na 2 100 ~ 2 200 stupnjeva provedeno ispitivanje sinteze elektrofuzije velike serije sirovina. Aluminij krom troska, aluminijev prah u prahu i ruda s niskim sadržajem kroma u tablici 4 koriste se kao sirovine, a troje se šaržira prema omjeru mase 12:3:5, a uobičajeni materijal je 18 tona. Vrijeme taljenja je 8 h, a vrijeme pročišćavanja je veće ili jednako 40 min. Ulijte elektro-otopljeni materijal u prihvatnu vreću i raspakirajte ga nakon prirodnog hlađenja od 72 sata. Prilikom razbijanja i odabiranja utvrđeno je da je materijal na gornjem, donjem dijelu i oko elektrode relativno gust, tvrd i ravnomjerno stopljen; materijal u središnjem dijelu ima velike pore, ali je tekstura tvrda; na dnu postoji mala količina naslaga ferokroma koji sadrži ugljik.
Kemijska analiza materijala od taljenog aluminija i kroma temelji se na kemijskom sastavu sirovina i ispitnom omjeru. Do {{0}}.28 posto (w), što ukazuje da je oko 80 posto Na2O isparilo tijekom procesa taljenja; sadržaj Fe2O3 smanjio se sa 6,3 posto (w) tijekom doziranja na 0,27 posto (w) nakon taljenja; sadržaj metala Cr promijenio se u odnosu na doziranje. 2,48 posto posto (w) taljenja smanjeno je na 0,64 posto (w) nakon taljenja. Osim dijela manjeg metala Cr oksidiranog u Cr2O3, ostatak tvori ferokrom s Fe2O3 i taloži se na dnu prihvatnog paketa. Sadržaj metalnog Cr je smanjen, čime se može učinkovito izbjeći širenje i strukturna labavost uzrokovana oksidacijom metalnog Cr tijekom upotrebe kompozitnog materijala. Može se vidjeti da elektrofuzijska sinteza može učinkovito ukloniti nečistoće Na2O, Fe2O3 i Cr u sirovinama aluminij krom troske i dobiti aluminij krom kompozitni materijal s nižim sadržajem Na2O i Fe2O3, čime se poboljšavaju performanse visokotemperaturne vatrostalni njime pripremljeni.
2 Ispitivanje pripreme krom-cirkonij korundnih opeka sa spojenim aluminij-krom materijalima
2.1 Sirovine i priprema uzoraka
Ispitni materijali uključuju čestice stopljenog aluminija i kroma (veličina čestica {{0}}, 3-1, manje od ili jednako 1 mm) i fini prah (manje od ili jednako 0,088 mm) sintetiziran gore navedenim testom izbacivanja iz peći, i fuzionirane čestice cirkonijevog mulita (veličina čestica od 3- 1 mm), aktivni prah -Al2O3 i fosfornu kiselinu.
Sastojke pomiješajte prema testnom omjeru i ostavite ih na više od 48 sati nakon miješanja. Električna vijčana preša od 630 tona korištena je za oblikovanje opeka dimenzija 230 mm × 114 mm × 65 mm, sušene na 80-100 stupnju 24 sata i pečene u 45 m3 peći na 1550 stupnjeva 22 sata.
2.2 Ispitivanje performansi i rezultati
Ispitajte nasipnu gustoću, prividnu poroznost, tlačnu čvrstoću na sobnoj temperaturi i početnoj temperaturi omekšavanja (0.2 MPa opterećenje) uzorka prema uobičajenim standardima. Za ispitivanje otpornosti na toplinski udar korištena je metoda hlađenja zrakom. Veličina uzorka bila je 114 mm × 40 mm × 40 mm, a temperatura toplinskog udara bila je 950 stupnjeva (očuvanje topline 30 min). Osim temperature omekšavanja opterećenja, svaka stavka se ispituje dvaput paralelno. Svaki uzorak ima vrlo malu razliku u nasipnoj gustoći, prividnoj poroznosti, čvrstoći na pritisak pri normalnoj temperaturi i početnoj temperaturi omekšavanja opterećenja, ali otpornost na toplinski udar je prilično različita: test s dodanim 10 posto (w) fuzioniranog cirkonijevog mulita Broj toplinskih šokova uzorka CZA-1 je 56 i 51, a broj toplinskih šokova uzorka CZA-2 s dodatkom 5 posto (w) taljenog cirkonijevog mulita je 13 i 17, bez dodatka od taljenog cirkonijevog mulita. Broj toplinskih udara uzorka CZA-3 iz Laishija je samo 4 i 5. Može se vidjeti da kada je dodana količina taljenog cirkonijevog mulita 10 posto (w), otpornost na toplinski udar hlađena zrakom je značajno bolji od stopljenog cirkonijevog mulita s 5 posto (w) i bez dodatka.
3 Zaključak
(1) Upotrebom aluminijske krom troske, praha aluminijevog oksida i rude s niskim sadržajem kroma kao sirovina, miješanjem u omjeru mase 12:3:5, taljenjem u peći za ispuštanje na 2 000-2 200 stupnju tijekom 8 sati, dobiveni spoj aluminij krom materijal Struktura je kompaktna, a sadržaj nečistoća Na2O, Fe2O3, Si O2 i metalnog Cr je značajno smanjen.
(2) Upotrebom fuzioniranih aluminijskih krom peleta i finog praha kao glavnih sirovina, dodavanjem 10 posto fuzioniranih cirkonij mulitnih peleta (3 ~ 1 mm), otpornost na toplinske udare pripremljenih krom cirkonij korundnih opeka (950 stupnjeva, hlađenje zrakom) raste do 56 puta, dobra otpornost na toplinski udar.