KOJE SIROVINE UTJEČU NA OTPORNOST ALUMINIJ-MAGNEZIJSKIH LIJEVAČKIH LIJEVACA NA TRSKU

Sada je lonac postao važna oprema za rafiniranje, tako da su alkalne opeke postale važan vatrostalni materijal za oblaganje lonca i koriste se u kombinaciji s različitim metodama gradnje, kao što su Mg OC opeke za liniju troske i aluminij -magnezij za dno i stijenku lonca. Castable. Uvjeti korištenja linije za trosku su posebno teški, a oštećenje unutarnje obloge također je najozbiljnije. U praktičnim primjenama posebnu pozornost treba posvetiti oštećenju čelične troske na vatrostalne materijale.
Oštećenje čelične troske na vatrostalne materijale uglavnom se dijeli na dva aspekta, jedan je erozija, a drugi je penetracija. Kada troska prodre u opeku, u opeci se formira metamorfni sloj, a metamorfni sloj i nemodificirani sloj se tijekom upotrebe kontinuirano izmjenjuju između hladnoće i topline, a razlika u koeficijentu rastezanja uzrokuje pukotine i strukturno ljuštenje. Stoga, lonac za lijevanje uglavnom služi za jačanje matrice, smanjenje prodiranja troske i oslabljenje stvaranja metamorfnog sloja.
1 test
1.1 Sirovine i plan ispitivanja
Upotrijebljeni agregat je taljeni bijeli korund s veličinom zrna {{0}}, 5-3, 3-1 i manjim od ili jednakim 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 posto; 1-0 mm pločasti korund, w(Al2O3)=98.5 posto; Manje od ili jednako 0.074 mm magnezij aluminij špinela u prahu, w(Al2O3)=78.5 posto, w(Mg O)=20 posto; Manje od ili jednako 0,088 mm taljenog praha magnezijevog oksida, w(Mg O)=96.5 posto; Manje od ili jednako 3 μm -Al2O3 fini prah, w(Al2O3)=98.5 posto; čisti kalcijev aluminatni cement, w(Al2O3)=70 posto , w(CaO)=29 posto .
Prema taljenom bijelom korundnom agregatu 55 posto (w), pločastom korundnom agregatu 10 posto (w), finom korundnom prahu, prahu magnezijevog oksida, prahu magnezij-aluminijskog spinela i -Al2O3 prahu 32 posto (w), aluminijskom cementu s kalcijevom kiselinom 3 posto ( w) miješa se kako bi se promijenio sadržaj magnezijevog oksida i spinela.
1.2 Testni proces i test performansi
Pripremljeni uzorak je vibriran i izliven u kalup 40 mm×40 mm×160 mm, te je izvađen prirodnim procesom njege 24 sata. Nakon toplinske obrade na 110 stupnjeva tijekom 24 sata, 1000 stupnjeva tijekom 3 sata i 1600 stupnjeva tijekom 3 sata, izmjerena je toplinska obrada. Izvedba, korištenje metode statičkog lončića za ispitivanje korozije troske. Duž smjera oblikovanja uzorka izbušite rupe dubine 40 mm i unutarnjeg promjera 38 mm i 33 mm u središtu gornje površine uzorka kako biste napravili lončiće. Nakon vibriranja, oblikovanja i pečenja na 110 stupnjeva 24 sata, rupe se stavljaju u svaki lončić. Stavite 50 g troske (kemijski sastav (w) troske je: Fe2O3 24.97 posto, Al2O3 6.63 posto, CaO 16,13 posto, Si O2 9.47 postotak , Ti O2 1.1 posto , MnO2 0.2 posto , Na2O 0,05 posto , K2O 0,01 posto ) Sinterirano u električnoj peći na 1600 stupnjeva i držano 3 sata. Nakon prirodnog hlađenja, izrežite duž presjeka lončića, izmjerite područje korozije troske i područje prodiranja i izračunajte indeks korozije troske (površina korozije troske / površina aksijalnog poprečnog presjeka izvornog žlijeba × 100 posto) i indeks propusnosti (područje prodiranja / križ -površina presjeka izvorne osi utora × 100 posto).
2 Rezultati i analiza
2.1 Fizička svojstva
S povećanjem magnezija i smanjenjem špinela u prahu, čvrstoća na savijanje i pritisak uzoraka A i B u svakom temperaturnom odjeljku veća je od one uzorka C. Čvrstoće tri vrste uzoraka na srednjotemperaturnom i niskotemperaturnom odjeljku su ne puno drugačije. Razlika je očita. Nakon pečenja na 1600 stupnjeva, ekspanzija tri uzorka postupno se povećavala s povećanjem sadržaja magnezija. Preostalo širenje uzorka A bilo je 0,48 posto, poroznost je bila niska, a stabilnost volumena visoka; dok je C uzorak iznosio 1,13 posto. Preostalo širenje je najveće.
2.2 Makro promatranje i indeks korozije troske uzorka nakon erozije troske
Vidljivo je da troska tri uzorka ima potpuni izgled nakon korozije i nema očitih znakova korozije. Nakon sinteriranja na 1600 stupnjeva dominantno je prodiranje troske. Infiltracijski dio troske prelazi iz crne u smeđu, a prijelazna zona postupno postaje plića iznutra prema van. Preostala troska u utoru naziva se cilindrično skupljanje u sredini. Uzorak A imao je vodoravne i okomite pukotine, a troska je postupno prodirala u pukotine pod visokom temperaturom, a količina unutarnjih ostataka nije bila velika, a otpornost na koroziju bila je prosječna. Prodiranje troske uzorka B u lončić je pliće nego kod uzoraka A i C, a količina ostatka je veća nego kod uzorka A. Uzorak C ima relativno velike unutarnje pore zbog velike ekspanzije volumena. Troska prodire u matricu kroz pore i difundira kroz tekuću fazu pri visokim temperaturama, uzrokujući pukotine i rahlu strukturu u propusnom sloju. Količina ostatka unutar lončića veća je od one u uzorcima A i B. .
S povećanjem magnezija, indeks antierozije postupno raste, a indeks antipermeabilnosti prvo opada, a zatim raste. S jedne strane, Mg O u magnezijevom oksidu reagira s Al2O3 kako bi proizveo spinel in situ da bi se proizvelo volumensko širenje, a višak magnezijevog oksida Mg O otopljen je u čvrstom stanju u spinelu. Nakon pečenja na 1600 stupnjeva, uzorak C ima visok sadržaj magnezija i najveću ekspanziju sintetskog spinela. Pretjerano širenje će dovesti do visoke poroznosti i niske čvrstoće tijela za izlijevanje, što će uzrokovati lako prodiranje troske u matricu i uzrokovati toplinsko pucanje; drugi S jedne strane, FeO i MnO u troski mogu tvoriti čvrstu otopinu sa spinelom: FeO plus MnO plus MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Si O2 u troski postaje obilan i postaje vrlo viskozan. Budući da dubina prodiranja troske (L) ovisi o jednadžbi: gdje je σ površinska napetost troske, polumjer poroznosti tijela za izlivanje, t je vrijeme prodiranja troske, kontaktni kut između tijela za izlivanje i troske , i je viskoznost troske. Može se zaključiti da je L obrnuto proporcionalan. Al2O3 u matrici može uhvatiti CaO u trosku, spinel dodan u lijevak može skrutiti FeO i MnO u troski, što može povećati viskoznost i talište troske i spriječiti prodor troske. Ova dva učinka mogu smanjiti otpor prodora troske na minimum; osim toga, kako se sadržaj MgO povećava, što je veći omjer Mg O i Al2O3 u sintetskom magnezijevo-aluminijskom spinelu, to je veća njegova otpornost na koroziju, tako da je uzorak C Indeks otpornosti na koroziju viši nego kod uzoraka A i B. Sadržaj Mg O u uzorku C je relativno visok, a ekspanzija velika. Mikropukotine uzrokovane pravilnom ekspanzijom mogu organizirati širenje pukotina, ali prekomjerno širenje će povećati volumen i izgubiti učinak kontrole prodiranja troske, uzrokujući prodiranje troske u matricu. Došlo je do toplinskog pucanja, što je rezultiralo visokim indeksom propusnosti uzorka C.
Prema studiji mehanizma korozije [8], zbog reakcije rastaljene troske i radne obloge lonca za stvaranje zaštitne zone, unutarnja obloga više ne može biti korodirana rastaljenom troskom. U ovom pojasu zaštitnog sloja, većina željeznog oksida i manganovog oksida u troski u kontaktu s oblogom otopljena je u strukturi rešetke špinela kako bi nastala čvrsta otopina. Željezni oksid u troski reagira s Al2O3 kako bi proizveo željezo-aluminijev spinel, a ekspanzija koju uzrokuje nije značajna. Iako CaO u troski reagira s Al2O3 da bi proizveo CA6, imat će veliku ekspanziju, ali je uravnotežen reakcijom CaO i Si O2 u troski s Al2O3 da bi proizveo majemit ili anortit i druge minerale niskog tališta. Prema tome, kombinacija minerala s visokim i niskim talištem stvorena reakcijom između radne obloge lonca i rastaljene troske osigurava vrući površinski zaštitni sloj za radnu oblogu lonca, čime se minimizira daljnja erozija radne obloge lonca.
Osim toga, kada kemijski sastav troske prodre u vatrostalni materijal i reagira s njim, glavna kristalna veza infiltriranog područja se smanjuje i lako se erodira protokom impulsa, što će uzrokovati daljnje izlaganje vatrostalnog materijala , a vatrostalni materijal nije izložen. Infiltrirani dio je kemijski napadnut [9]. Naprotiv, kada nema mehaničkog djelovanja za uklanjanje infiltriranog dijela, kemijski napad postupno će postati sporiji i prestati zbog toplinskog temperaturnog gradijenta. U procesu toplinskog ciklusa, propusni sloj nikada nije oguljen propusnim slojem, tako da će ljuštenje strukture lonca za lijevanje biti ograničeno dubinom prodiranja. Zahtjevi za različite dijelove kutije za lijevanje također su različiti. Stjenka lonca za lijevanje je kontrolirana metalnom oblogom i neće se slobodno širiti u praktičnim primjenama. Za dulji životni vijek potrebno je odabrati Al2O3-MgO s malom brzinom linearnog širenja nakon obrade visokom temperaturom. U isto vrijeme može se lijevati, ne ljušti se i otporan je na koroziju. Dno vreće razlikuje se od stijenke vreće, sila vezivanja dna vreće je mala, a materijal visoke ekspanzije teško je primijeniti ovdje zbog nedostatka bubrenja i plutanja. Kako bi se spriječilo lučenje i suzbilo prodiranje troske, korundno-špinelni lijevači s visokom stabilnošću volumena i dobrim toplinskim udarom postali su prvi izbor za primjenu na dnu obloge. Trenutačno je formula B-skupine uspješno primijenjena na stijenku lonca od 110 t velike domaće čeličane, s prosječnim radnim vijekom od 180-200 peći, od kojih je 30 peći za LF rafinaciju, i preostalom debljinom od stijenka lonca je 70 mm.
3 Zaključak
Otpornost troske na eroziju i otpornost na propusnost betona često su kontradiktorne, a otpornost na eroziju i otpornost na propusnost treba odvagnuti prema specifičnim uvjetima uporabe. U ovom eksperimentu, kada je količina rastopljenog magnezijevog praha 4 posto (w), a količina rastopljenog magnezijevo-aluminijskog špinela u prahu 8 posto (w), aluminij-magnezij lonac ima bolji učinak otpornosti na trosku.