KATERE SUROVINE VPLIVAJO NA ODPORNOST NA ŽLINDRO ALUMINIJEVO-MAGNEZIJEVIH LIVNIH LONCEV

Zdaj je lonec postal pomembna oprema za rafiniranje, zato so alkalne opeke postale pomemben ognjevarni material za oblogo lonca in se uporabljajo v povezavi z različnimi konstrukcijskimi metodami, kot so Mg OC opeke za linijo žlindre in aluminij -magnezij za dno in steno zajemalke. Castable. Pogoji uporabe žlindrarske linije so še posebej težki, najresnejša pa je tudi poškodba notranje obloge. V praksi je treba posebno pozornost nameniti poškodbam jeklene žlindre na ognjevzdržnih materialih.
Poškodbe jeklene žlindre na ognjevarne materiale so v glavnem razdeljene na dva vidika, eden je erozija, drugi pa penetracija. Ko žlindra prodre v opeko, se v opeki oblikuje metamorfna plast, metamorfna plast in nespremenjena plast pa se med uporabo nenehno izmenjujeta med mrazom in toploto, razlika v ekspanzijskem koeficientu pa povzroči razpoke in strukturno luščenje. Zato je lonec za ulivanje namenjen predvsem za krepitev matrice, zmanjšanje prodiranja žlindre in oslabitev nastajanja metamorfne plasti.
1 test
1.1 Surovine in načrt testiranja
Uporabljeni agregat je taljeni beli korund z velikostjo zrn {{0}}, 5-3, 3-1 in manj kot ali enako 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 odstotkov; 1-0 mm ploščati korund, w(Al2O3)=98,5 odstotkov; Manjše ali enako 0.074 mm prahu magnezijevega aluminijevega spinela, w(Al2O3)=78.5 odstotkov, w(Mg O)=20 odstotkov; Manj ali enako 0,088 mm taljenega magnezijevega oksida v prahu, w(Mg O)=96,5 odstotka; Manj ali enako 3 μm -Al2O3 fin prah, w(Al2O3)=98.5 odstotkov; čisti kalcijev aluminatni cement, w(Al2O3)=70 odstotkov, w(CaO)=29 odstotkov.
Glede na taljeni beli korundni agregat 55 odstotkov (w), ploščati korundni agregat 10 odstotkov (w), fini korundov prah, magnezijev prah, prah magnezijevega aluminijevega spinela in -Al2O3 v prahu 32 odstotkov (w), aluminijev kalcijev kisli cement 3 odstotke ( w) mešamo, da spremenimo vsebnost magnezija in spinela.
1.2 Postopek testiranja in preizkus delovanja
Pripravljen vzorec smo vibrirali in vlili v kalup 40 mm×40 mm×160 mm ter ga z naravnim strjevanjem izvlekli iz kalupa 24 ur. Po toplotni obdelavi pri 110 stopinjah 24 ur, 1000 stopinjah 3 ure in 1600 stopinjah 3 ure je bila izmerjena toplotna obdelava. Učinkovitost z uporabo metode statičnega lončka za korozijski preskus žlindre. Vzdolž smeri oblikovanja vzorca izvrtajte luknje z globino 40 mm in notranjim premerom 38 mm in 33 mm v sredini zgornje površine vzorca, da naredite lončke. Po vibriranju, oblikovanju in pečenju pri 110 stopinjah 24 ur se v vsak lonček namestijo luknje. Dajte 50 g žlindre (kemična sestava (w) žlindre je: Fe2O3 24.97 odstotkov, Al2O3 6.63 odstotkov, CaO 16,13 odstotkov, Si O2 9.47 %, Ti O2 1.1 %, MnO2 0.2 %, Na2O 0,05 %, K2O 0,01 % ) Sintrano v električni peči pri 1600 stopinjah in vztrajalo 3 ure. Po naravnem ohlajanju prerežite vzdolž odseka lončka, izmerite korozijsko površino žlindre in penetracijsko površino ter izračunajte korozijski indeks žlindre (korozijska površina žlindre / prvotna površina aksialnega preseka utora × 100 odstotkov) in indeks prepustnosti (prepustna površina / križ - površina preseka prvotne osi utora × 100 odstotkov).
2 Rezultati in analiza
2.1 Fizikalne lastnosti
S povečanjem magnezijevega oksida in zmanjšanjem spinelnega prahu sta upogibna in tlačna trdnost vzorcev A in B v vsakem temperaturnem odseku višja kot pri vzorcu C. Trdnosti treh vrst vzorcev v srednjem in nizkotemperaturnem odseku so ne dosti drugače. Razlika je očitna. Po žganju pri 1600 stopinjah se je ekspanzija treh vzorcev postopoma povečala s povečanjem vsebnosti magnezija. Preostala ekspanzija vzorca A je bila 0,48 odstotka, poroznost je bila nizka, volumska stabilnost pa visoka; medtem ko je bil vzorec C 1,13 odstotka, je preostala ekspanzija največja.
2.2 Makro opazovanje in korozijski indeks žlindre vzorca po eroziji žlindre
Vidimo lahko, da ima žlindra treh vzorcev po koroziji popoln videz in ni očitnih znakov korozije. Po sintranju pri 1600 stopinjah prevladuje prodor žlindre. Infiltracijski del žlindre prehaja iz črne v rjavo, prehodna cona pa se od znotraj proti zunanjosti postopoma plitvi. Preostala žlindra v utoru se imenuje valjasto krčenje v sredini. Vzorec A je imel vodoravne in navpične razpoke, žlindra pa je postopoma prodrla v razpoke pod visoko temperaturo, količina notranjih ostankov pa ni bila velika, odpornost proti koroziji pa je bila povprečna. Prodiranje žlindre vzorca B v lonček je plitvejše kot pri vzorcih A in C, količina ostanka pa je večja kot pri vzorcu A. Vzorec C ima relativno velike notranje pore zaradi velike prostorninske ekspanzije. Žlindra prodre v matriko skozi pore in pri visokih temperaturah difundira skozi tekočo fazo ter povzroči razpoke in ohlapno strukturo v prepustni plasti. Količina ostanka v lončku je večja kot pri vzorcih A in B.
S povečanjem magnezija se protierozivni indeks postopoma povečuje, protiprepustni indeks pa najprej pada in nato narašča. Po eni strani Mg O v magnezijevem oksidu reagira z Al2O3, da ustvari spinel in situ, da povzroči ekspanzijo volumna, presežek magnezijevega oksida Mg O pa je trdno raztopljen v spinelu. Po žganju pri 1600 stopinjah ima vzorec C visoko vsebnost magnezija in največjo ekspanzijo sintetičnega spinela. Prekomerna ekspanzija bo povzročila visoko poroznost in nizko trdnost ulivnega telesa, zaradi česar bo žlindra zlahka prodrla v matriko in povzročila toplotno lomljenje; drugo Po eni strani lahko FeO in MnO v žlindri tvorita trdno raztopino s spinelom: FeO plus MnO plus MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Si O2 v žlindri postane obilen in postane zelo viskozen. Ker je globina prodiranja žlindre (L) odvisna od enačbe: kjer je σ površinska napetost žlindre, je polmer poroznosti nasipnega telesa, t je čas prodiranja žlindre, je kontaktni kot med nasipnim telesom in žlindro. , in je viskoznost žlindre. Lahko sklepamo, da je L obratno sorazmeren z. Al2O3 v matrici lahko zajame CaO v žlindri, spinel, dodan litju, lahko strdi FeO in MnO v žlindri, kar lahko poveča viskoznost in tališče žlindre ter zavira prodiranje žlindre. Ta dva učinka lahko zmanjšata odpornost proti prodiranju žlindre na minimum; poleg tega, ko se vsebnost MgO poveča, večje kot je razmerje med Mg O in Al2O3 v sintetičnem magnezijevo-aluminijevem spinelu, večja je njegova odpornost proti koroziji, zato je indeks odpornosti proti koroziji vzorca C višji kot pri vzorcih A in B. Vsebnost Mg O v vzorcu C je relativno visoka, ekspanzija pa velika. Mikrorazpoke, ki nastanejo zaradi pravilnega širjenja, lahko organizirajo širjenje razpok, vendar bo prekomerno širjenje povečalo volumen in izgubilo učinek nadzora prodiranja žlindre, zaradi česar bo žlindra prodrla v matriko. Prišlo je do toplotnega lomljenja, kar je povzročilo visok indeks prepustnosti vzorca C.
Glede na študijo korozijskega mehanizma [8] zaradi reakcije staljene žlindre in delovne obloge lonca, da se tvori zaščitno območje, staljena žlindra ne more več razjedati notranje obloge. V tem zaščitnem slojnem pasu se večina železovega oksida in manganovega oksida v žlindri, ki je v stiku z oblogo, raztopi v spinelno rešetkasto strukturo in tvori trdno raztopino. Železov oksid v žlindri reagira z Al2O3, da nastane železo-aluminijev spinel, raztezanje, ki ga povzroča, pa ni pomembno. Čeprav CaO v žlindri reagira z Al2O3, da nastane CA6, bo imel veliko ekspanzijo, vendar je uravnotežen z reakcijo CaO in Si O2 v žlindri z Al2O3, da nastane majemit ali anortit in drugi minerali z nizkim tališčem. Zato kombinacija mineralov z visokim in nizkim tališčem, ki nastanejo pri reakciji med delovno oblogo lonca in staljeno žlindro, zagotavlja vročo površinsko zaščitno plast za delovno oblogo lonca, s čimer zmanjša nadaljnjo erozijo delovne obloge lonca.
Poleg tega, ko kemična sestava žlindre prodre v ognjevzdržni material in z njim reagira, se glavna kristalna vez infiltriranega območja zmanjša in jo zlahka erodira impulzni tok, zaradi česar bo ognjevzdržni material še bolj izpostavljen , ognjevzdržni material pa ni izpostavljen. Infiltrirani del je kemično napaden [9]. Nasprotno, ko ni mehanskega delovanja za odstranitev infiltriranega dela, bo kemični napad postopoma postal počasnejši in ustavljen zaradi gradienta toplotne temperature. V procesu termičnega kroženja prepustna plast ni bila nikoli odluščena s prepustno plastjo, zato bo luščenje strukture lonca za ulivanje omejeno z globino penetracije. Tudi zahteve za različne dele ulivalnika so različne. Stenski lonec je nadzorovan s kovinsko oblogo in se v praktičnih aplikacijah ne bo prosto razširil. Za daljšo življenjsko dobo je treba izbrati Al2O3-MgO z nizko stopnjo linearne ekspanzije po visokotemperaturni obdelavi. Odporen na ulivanje, ne kosmič in hkrati odporen proti koroziji. Dno vreče se razlikuje od stene vreče, vezna sila dna vreče je majhna in material z visoko ekspanzijo je težko uporabiti tukaj zaradi pomanjkljivosti nabrekanja in lebdenja. Da bi preprečili lok in preprečili prodiranje žlindre, so korund-špinelne ulitke z visoko prostorninsko stabilnostjo in dobrim toplotnim šokom postale prva izbira za obloge dna. Trenutno je bila formula B-skupine uspešno uporabljena za 110-tonsko steno lonca velike domače jeklarne s povprečno življenjsko dobo 180-200 peči, od katerih je 30 peči za rafiniranje nizkega toka, in preostalo debelino stena lonca je 70 mm.
3 Zaključek
Odpornost proti eroziji žlindre in odpornost na prepustnost livarn sta pogosto protislovni, odpornost proti eroziji in odpornost na prepustnost pa je treba pretehtati glede na posebne pogoje uporabe. V tem poskusu, ko je količina taljenega magnezijevega oksida v prahu 4 odstotke (w) in količina taljenega magnezijevo-aluminijevega špinela v prahu 8 odstotkov (w), ima aluminij-magnezijevo loparsko posodo boljši učinek odpornosti proti žlindri.