HVILKE RÅMATERIALER PÅVIRKER SLAGMODSTANDEN AF ALUMINIUM-MAGNESIUM STØBESKABER

Nu er øsen blevet et vigtigt raffineringsudstyr, så alkaliske mursten er blevet et vigtigt ildfast materiale til beklædningen af ​​øsen, og de bruges i forbindelse med forskellige konstruktionsmetoder, såsom Mg OC klodser til slaggelinjen og aluminium -magnesium til bunden og væggen af ​​øsen. Støbbar. Brugsforholdene for slaggelinjen er særligt barske, og skaden af ​​inderbeklædningen er også den mest alvorlige. Ved praktiske anvendelser skal der lægges særlig vægt på beskadigelse af stålslagge på ildfaste materialer.
Beskadigelsen af ​​stålslagge på ildfaste materialer er hovedsageligt opdelt i to aspekter, den ene er erosion, og den anden er penetration. Når slaggen trænger ind i murstenen, dannes der et metamorft lag i murstenen, og det metamorfe lag og det umodificerede lag udveksles løbende mellem kulde og varme under brug, og forskellen i ekspansionskoefficient forårsager revner og strukturel afskalning. Derfor er støbeskeen hovedsagelig til at styrke matrixen, reducere indtrængning af slagger og svække dannelsen af ​​metamorfe lag.
1 test
1.1 Råvarer og testplan
Det anvendte tilslag er smeltet hvid korund med kornstørrelse {{0}}, 5-3, 3-1 og mindre end eller lig med 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 procent; 1-0 mm pladekorund, w(Al2O3)=98,5 procent ; Mindre end eller lig med 0,074 mm magnesium-aluminiumspinelpulver, w(Al2O3)=78,5 procent , w(Mg O)=20 procent ; Mindre end eller lig med 0,088 mm smeltet magnesiapulver, w(Mg O)=96,5 procent ; Mindre end eller lig med 3μm -Al2O3 fint pulver, w(Al2O3)=98,5 procent ; ren calciumaluminatcement, w(Al2O3)=70 procent, w(CaO)=29 procent .
Ifølge smeltet hvidt korundtilslag 55 procent (w), tavleformet korundtilslag 10 procent (w), fint korundpulver, magnesiapulver, magnesia-aluminiumspinelpulver og -Al2O3-pulver 32 procent (w), aluminium Calciumsyrecement 3 procent ( w) blandes for at ændre indholdet af magnesia og spinel.
1.2 Testproces og præstationstest
Den forberedte prøve blev vibreret og hældt i en form på 40 mm×40 mm×160 mm, og den blev fjernet fra formen ved naturlig hærdning i 24 timer. Efter varmebehandling ved 110 grader i 24 timer, 1000 grader i 3 timer og 1600 grader i 3 timer, blev varmebehandlingen målt. Ydeevne, ved hjælp af statisk digelmetode til slaggekorrosionstest. Langs prøveformningsretningen bores huller med en dybde på 40 mm og en indvendig diameter på 38 mm og 33 mm i midten af ​​prøvens øverste overflade for at lave digler. Efter vibrering, formning og bagning ved 110 grader i 24 timer placeres hullerne i hver digel. Tilsæt 50 g slagge (den kemiske sammensætning (w) af slaggen er: Fe2O3 24.97 procent, Al2O3 6.63 procent, CaO 16.13 procent, Si O2 9.47 procent, Ti O2 1,1 procent, MnO2 0,2 procent, Na2O 0,05 procent, K2O 0,01 procent) Sintret i en 1600 graders elektrisk ovn og opbevaret i 3 timer. Efter naturlig afkøling skæres langs digelsektionen, måles slaggekorrosionsarealet og indtrængningsarealet, og slaggekorrosionsindekset (slaggekorrosionsareal / oprindelige rilles aksiale tværsnitsareal × 100 procent) og permeabilitetsindeks (permeabilitetsindeks / gennemtrængningsareal) beregnes -snitareal af den oprindelige rilleakse × 100 procent).
2 Resultater og analyse
2.1 Fysiske egenskaber
Med stigningen af ​​magnesia og faldet af spinelpulver er bøjnings- og trykstyrkerne af prøve A og B i hver temperatursektion højere end dem i prøve C. Styrken af ​​de tre typer prøver i mellem- og lavtemperatursektionerne er ikke meget anderledes. Forskellen er åbenlys. Efter affyring ved 1600 grader steg udvidelsen af ​​de tre prøver gradvist med stigningen i magnesiumoxidindholdet. Den resterende udvidelse af A-prøven var 0,48 procent, porøsiteten var lav, og volumenstabiliteten var høj; mens C-prøven var 1,13 procent, er den resterende udvidelse den største.
2.2 Makroobservation og slaggekorrosionsindeks for prøven efter slaggeerosion
Det kan ses, at slaggen fra de tre prøver har et fuldstændigt udseende efter korrosion, og der er ingen tydelige tegn på korrosion. Efter sintring ved 1600 grader er indtrængning af slagger dominerende. Slaggens infiltrationsdel skifter fra sort til brun, og overgangszonen bliver gradvist mere lavvandet fra indersiden til ydersiden. Den resterende slagge i rillen kaldes cylindrisk svind i midten. Prøve A havde vandrette og lodrette revner, og slaggen trængte gradvist ind i revnerne under høj temperatur, og mængden af ​​indre rester var ikke stor, og korrosionsbestandigheden var gennemsnitlig. Indtrængning af slagger fra prøve B i diglen er mindre end prøve A og C, og mængden af ​​rester er større end prøve A. Prøve C har relativt høje indre porer på grund af dens store volumenudvidelse. Slaggen trænger ind i matrixen gennem porerne og diffunderer gennem væskefasen ved høje temperaturer, hvilket forårsager revner og løs struktur i det permeable lag. Mængden af ​​rester inde i diglen er mere end i prøve A og B. .
Med stigningen af ​​magnesia stiger anti-erosion-indekset gradvist, og anti-permeabilitetsindekset falder først og stiger derefter. På den ene side reagerer Mg O i magnesia med Al2O3 for at generere spinel in situ for at producere volumenudvidelse, og det overskydende magnesiumoxid Mg O er fast-opløst i spinellen. Efter brænding ved 1600 grader har prøve C et højt magnesiumoxidindhold og den største udvidelse af syntetisk spinel. Overdreven ekspansion vil føre til høj porøsitet og lav styrke af hældelegemet, hvilket vil få slaggen til let at trænge ind i matrixen og forårsage termisk afskalning; en anden På den ene side kan FeO og MnO i slaggen danne en fast opløsning med spinel: FeO plus MnO plus MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Si O2 i slaggen bliver rigeligt og bliver meget tyktflydende. Da slaggens indtrængningsdybde (L) afhænger af ligningen: hvor σ er slaggens overfladespænding, er porøsitetsradius af hældelegemet, t er slaggens gennemtrængningstid, er kontaktvinklen mellem udstøbningslegemet og slaggen og er slaggens viskositet. Det kan udledes, at L er omvendt proportional med. Al2O3 i matrixen kan fange CaO i slaggen, spinel tilsat til støbegodset kan størkne FeO og MnO i slaggen, hvilket kan øge slaggens viskositet og smeltepunkt og hæmme slaggens indtrængning. Disse to effekter kan gøre faldet i slaggens gennemtrængningsmodstand undertrykt til et minimum; desuden, efterhånden som indholdet af MgO stiger, jo større forholdet mellem Mg O og Al2O3 i den syntetiske magnesia-aluminiumspinel er, jo højere er dens korrosionsbestandighed, så prøve C Korrosionsbestandighedsindekset er højere end prøve A og B. Indholdet af Mg O i prøve C er relativt højt, og udvidelsen er stor. Mikrorevner forårsaget af korrekt ekspansion kan organisere ekspansionen af ​​revner, men overdreven ekspansion vil øge volumen og miste effekten af ​​at kontrollere slaggens indtrængning, hvilket får slaggen til at trænge ind i matrixen. Der opstod varmeafskalning, hvilket resulterede i et højt permeabilitetsindeks for prøve C.
Ifølge undersøgelsen af ​​korrosionsmekanismen [8] kan den indvendige beklædning ikke længere korroderes af smeltet slagge på grund af reaktionen mellem smeltet slagge og slevbeklædning for at danne en beskyttende zone. I dette beskyttende lagbælte opløses det meste af jernoxidet og manganoxidet i slaggen i kontakt med foringen i spinelgitterets struktur for at danne en fast opløsning. Jernoxidet i slaggen reagerer med Al2O3 og danner jern-aluminiumspinel, og udvidelsen forårsaget af det er ikke signifikant. Selvom CaO i slaggen reagerer med Al2O3 for at producere CA6, vil det have en stor ekspansion, men det balanceres af reaktionen af ​​CaO og Si O2 i slaggen med Al2O3 for at producere mayemit eller anorthit og andre lavtsmeltende mineraler. Derfor giver kombinationen af ​​mineraler med højt smeltepunkt og lavt smeltepunkt, der genereres af reaktionen mellem støbeskeens arbejdsbeklædning og den smeltede slagge, et varmt overfladebeskyttelseslag til støbeskeens arbejdsbeklædning, hvorved den yderligere erosion af støbeskeens arbejdsbeklædning minimeres.
Derudover, når slaggens kemiske sammensætning trænger ind i det ildfaste materiale og reagerer med det, falder hovedkrystalbindingen i det infiltrerede område, og det eroderes let af impulsstrømmen, hvilket vil medføre, at det ildfaste materiale bliver yderligere udsat. , og det ildfaste materiale er ikke blotlagt. Den infiltrerede del er kemisk angrebet [9]. Tværtimod, når der ikke er nogen mekanisk handling for at eliminere den infiltrerede del, vil det kemiske angreb gradvist blive langsommere og stoppe på grund af den termiske temperaturgradient. I processen med termisk cykling er det permeable lag aldrig blevet skrællet af det permeable lag, så afskalningen af ​​den støbte støbeske struktur vil være begrænset af indtrængningsdybden. Kravene til forskellige dele af støbeskeen er også forskellige. Den støbeske vægstøbning styres af metalbeklædningen og vil ikke udvide sig frit i praktiske applikationer. For en længere levetid er det nødvendigt at vælge Al2O3-MgO med lav lineær ekspansionshastighed efter højtemperaturbehandling. Støbbar, ikke-afskalning og korrosionsbestandig på samme tid. Posens bund er forskellig fra posens væg, bindekraften af ​​posens bund er lille, og det højekspansionsmateriale er vanskeligt at påføre her på grund af ulempen ved at hæve og flyde. For at forhindre buedannelse og undertrykke slaggeindtrængning er korund-spinel støbegods med høj volumenstabilitet og god termisk stød blevet det første valg til beklædningsbundanvendelser. På nuværende tidspunkt er B-gruppeformlen med succes blevet anvendt på 110 t øsevæggen på et stort husligt stålværk med en gennemsnitlig levetid på 180-200 ovne, hvoraf 30 ovne er LF-raffinering, og den resterende tykkelse på øsevæggen er 70 mm.
3 Konklusion
Støbegodsets slaggeerosionsbestandighed og permeabilitetsbestandighed er ofte modstridende, og erosionsbestandigheden og permeabilitetsbestandigheden bør afvejes i henhold til de specifikke brugsbetingelser. I dette eksperiment, når mængden af ​​smeltet magnesiumoxidpulver er 4 procent (w) og mængden af ​​smeltet magnesia-aluminiumspinelpulver er 8 procent (w), har den aluminium-magnesium-støbeske en bedre slaggemodstandseffekt.