КОИ СУРОВИНИ ВЛИЯЯТ НА ШЛАКОУСТОЙЧИВОСТТА НА АЛУМИНИЕВО-МАГНЕЗИЕВИТЕ КОФАЛИ

Сега кофата се е превърнала във важно оборудване за рафиниране, така че алкалните тухли са се превърнали във важен огнеупорен материал за облицовката на кофата и се използват заедно с различни строителни методи, като тухли Mg OC за линията за шлака и алуминий -магнезий за дъното и стената на черпака. Отливка. Условията за използване на линията за шлака са особено тежки, а повредата на вътрешната облицовка също е най-сериозна. В практическите приложения трябва да се обърне специално внимание на увреждането на стоманената шлака върху огнеупорните материали.
Увреждането на стоманената шлака върху огнеупорните материали се разделя главно на два аспекта, единият е ерозия, а другият е проникване. Когато шлаката проникне в тухлата, в тухлата се образува метаморфен слой, а метаморфният слой и немодифицираният слой се обменят непрекъснато между студ и топлина по време на употреба, а разликата в коефициента на разширение причинява пукнатини и структурно лющене. Следователно, кофата за леене е главно за укрепване на матрицата, намаляване на проникването на шлака и отслабване на образуването на метаморфен слой.
1 тест
1.1 Суровини и план за изпитване
Използваният агрегат е разтопен бял корунд с размер на зърното {{0}}, 5-3, 3-1 и по-малко или равно на 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 процента; 1-0 mm пластинчат корунд, w(Al2O3)=98.5 процента; По-малко или равно на 0.074 mm магнезиев алуминиев шпинел на прах, w(Al2O3)=78.5 процента, w(Mg O)=20 процента; По-малко или равно на 0,088 mm разтопен магнезиев прах, w(Mg O)=96.5 процента; По-малко или равно на 3 μm -Al2O3 фин прах, w(Al2O3)=98.5 процента; чист калциев алуминатен цимент, w(Al2O3)=70 процента, w(CaO)=29 процента.
Съгласно стопен бял корунд агрегат 55 процента (w), пластинчат корунд агрегат 10 процента (w), фин корунд на прах, магнезиев прах, магнезиево-алуминиев шпинел на прах и -Al2O3 прах 32 процента (w), алуминиев калциев кисел цимент 3 процента ( w) се смесва, за да се промени съдържанието на магнезий и шпинел.
1.2 Процес на тестване и тест за ефективност
Подготвената проба се вибрира и се излива във форма от 4 0 mm × 4 0 mm × 160 mm и се изважда от формата чрез естествено втвърдяване в продължение на 24 часа. След термична обработка при 110 градуса за 24 часа, 1000 градуса за 3 часа и 1600 градуса за 3 часа, топлинната обработка беше измерена. Ефективност, използвайки статичен метод на тигел за тест за корозия на шлака. По протежение на посоката на формиране на пробата, пробийте отвори с дълбочина 40 mm и вътрешен диаметър 38 mm и 33 mm в центъра на горната повърхност на пробата, за да направите тигели. След вибриране, оформяне и изпичане при 110 градуса за 24 часа, дупките се поставят във всеки тигел. Поставете 50 g шлака (химичният състав (w) на шлаката е: Fe2O3 24.97 процента, Al2O3 6.63 процента, CaO 16,13 процента, Si O2 9.47 процента, Ti O2 1.1 процента, MnO2 0.2 процента, Na2O 0,05 процента, K2O 0,01 процента) Синтериран в електрическа пещ при 1600 градуса и държан в продължение на 3 часа. След естествено охлаждане, нарежете по дължината на тигелната част, измерете зоната на корозия на шлаката и зоната на проникване и изчислете индекса на корозия на шлаката (площ на корозия на шлаката / площ на аксиалното напречно сечение на първоначалния жлеб × 100 процента) и индекс на пропускливост (площ на проникване / кръст - площ на сечението на оригиналната ос на канала × 100 процента).
2 Резултати и анализ
2.1 Физични свойства
С увеличаването на магнезиевия оксид и намаляването на шпинелния прах, якостта на огъване и натиск на проби А и В във всяка температурна секция е по-висока от тази на проба С. Якостта на трите вида проби в секциите със средна и ниска температура е не много по-различно. Разликата е очевидна. След изпичане при 1600 градуса експандирането на трите проби постепенно се увеличава с увеличаването на съдържанието на магнезий. Остатъчното разширение на пробата А е 0,48 процента, порьозността е ниска и обемната стабилност е висока; докато пробата С беше 1,13 процента, остатъчното разширение е най-голямото.
2.2 Макронаблюдение и корозионен индекс на шлаката на пробата след ерозия на шлаката
Може да се види, че шлаката от трите проби има пълен вид след корозия и няма очевидни признаци на корозия. След синтероване при 1600 градуса, проникването на шлаката е доминиращо. Инфилтрационната част на шлаката преминава от черна в кафява, а преходната зона постепенно става по-плитка отвътре навън. Останалата шлака в жлеба се нарича цилиндрично свиване в средата. Проба А имаше хоризонтални и вертикални пукнатини и шлаката постепенно проникна в пукнатините при висока температура и количеството вътрешни остатъци не беше много, а устойчивостта на корозия беше средна. Проникването на шлака от проба B в тигела е по-плитко от това на проби A и C и количеството на остатъка е повече от това на проба A. Проба C има относително големи вътрешни пори поради голямото си обемно разширение. Шлаката прониква в матрицата през порите и дифундира през течната фаза при високи температури, причинявайки пукнатини и рохкава структура в пропускливия слой. Количеството остатък вътре в тигела е повече от това на проби A и B. .
С увеличаването на магнезия индексът на антиерозия постепенно се увеличава, а индексът на пропускливост първо намалява и след това се увеличава. От една страна, MgO в магнезиевия оксид реагира с Al2O3, за да генерира шпинел in situ, за да се получи обемно разширение, а излишният магнезиев MgO е твърдо разтворен в шпинела. След изпичане при 1600 градуса, проба С има високо съдържание на магнезий и най-голямото разширение на синтетичен шпинел. Прекомерното разширение ще доведе до висока порьозност и ниска якост на тялото за изливане, което ще накара шлаката лесно да проникне в матрицата и да причини термично разцепване; друг От една страна, FeO и MnO в шлаката могат да образуват твърд разтвор със шпинел: FeO плюс MnO плюс MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Si O2 в шлаката става изобилен и става много вискозен. Тъй като дълбочината на проникване на шлаката (L) зависи от уравнението: където σ е повърхностното напрежение на шлаката, е радиусът на порьозност на тялото за изливане, t е времето за проникване на шлаката, е контактният ъгъл между тялото за изливане и шлаката , и е вискозитетът на шлаката. Може да се заключи, че L е обратно пропорционално на. Al2O3 в матрицата може да улови CaO в шлаката, шпинелът, добавен към отливката, може да втвърди FeO и MnO в шлаката, което може да увеличи вискозитета и точката на топене на шлаката и да попречи на проникването на шлаката. Тези два ефекта могат да направят Намаляването на устойчивостта на проникване на шлака се потиска до минимум; освен това, тъй като съдържанието на MgO се увеличава, колкото по-голямо е съотношението на Mg O към Al2O3 в синтетичния магнезиево-алуминиев шпинел, толкова по-висока е неговата устойчивост на корозия, така че проба C Индексът на устойчивост на корозия е по-висок от този на проби A и B. Съдържанието на MgO в проба C е относително високо и разширението е голямо. Микропукнатините, причинени от правилното разширение, могат да организират разширяването на пукнатините, но прекомерното разширяване ще увеличи обема и ще загуби ефекта от контролиране на проникването на шлаката, причинявайки шлаката да проникне в матрицата. Възникна топлинно разцепване, което доведе до висок индекс на пропускливост на проба C.
Според изследването на механизма на корозия [8], поради реакцията на разтопената шлака и работната облицовка на кофата за образуване на защитна зона, вътрешната облицовка вече не може да бъде корозирала от разтопена шлака. В този защитен слой колан по-голямата част от железния оксид и мангановия оксид в шлаката в контакт с облицовката се разтварят в структурата на шпинеловата решетка, за да образуват твърд разтвор. Железният оксид в шлаката реагира с Al2O3, за да произведе желязо-алуминиев шпинел и причиненото от него разширение не е значително. Въпреки че CaO в шлаката реагира с Al2O3, за да произведе CA6, той ще има голямо разширение, но се балансира от реакцията на CaO и Si O2 в шлаката с Al2O3, за да произведе майемит или анортит и други нискотопими минерали. Следователно, комбинацията от минерали с висока точка на топене и минерали с ниска точка на топене, генерирани от реакцията между работната облицовка на кофата и разтопената шлака, осигурява горещ повърхностен защитен слой за работната облицовка на кофата, като по този начин минимизира по-нататъшната ерозия на работната облицовка на кофата.
Освен това, когато химичният състав на шлаката проникне в огнеупорния материал и реагира с него, основната кристална връзка на инфилтрираната област намалява и лесно се ерозира от импулсния поток, което ще доведе до допълнително излагане на огнеупорния материал , а огнеупорният материал не е изложен. Инфилтрираната част е химически атакувана [9]. Напротив, когато няма механично действие за елиминиране на инфилтрираната част, химическата атака постепенно ще стане по-бавна и ще спре поради термичния температурен градиент. В процеса на термично циклиране, пропускливият слой никога не е бил отлепен от пропускливия слой, така че отлепването на структурата на кофата за отливане ще бъде ограничено от дълбочината на проникване. Изискванията към различните части на кофата за отливане също са различни. Стената на кофата за отливане се контролира от металната облицовка и няма да се разширява свободно при практически приложения. За по-дълъг експлоатационен живот е необходимо да изберете Al2O3-MgO с ниска скорост на линейно разширение след обработка при висока температура. Лее се, не се лющи и в същото време е устойчив на корозия. Дъното на торбата е различно от стената на торбата, силата на свързване на дъното на торбата е малка и материалът с висока експанзия е труден за прилагане тук поради недостатъка на подуване и плаване. За да се предотврати образуването на дъги и да се потисне проникването на шлака, корунд-шпинелните отливки с висока обемна стабилност и добър термичен шок се превърнаха в първия избор за приложения на облицовка на дъното. Понастоящем формулата на B-групата е успешно приложена към стената на кофата от 110 t на голям местен стоманодобивен завод със среден експлоатационен живот от 180-200 пещи, от които 30 пещи са LF рафиниращи, и остатъчната дебелина на стената на черпака е 70 мм.
3 Заключение
Устойчивостта на ерозия на шлаката и устойчивостта на пропускливост на отливките често са противоречиви, а устойчивостта на ерозия и устойчивостта на пропускливост трябва да се претеглят според специфичните условия на употреба. В този експеримент, когато количеството стопен магнезиев прах е 4 процента (w) и количеството стопен магнезиев алуминиев шпинел на прах е 8 процента (w), алуминиево-магнезиевият леярски кофа има по-добър ефект на устойчивост на шлака.