KURIOS ŽALIAVOS ĮTAKO ALUMINIO-MANGIO KAUŠŲ LIEJŲ ATSPARUMĄ ŠLAKOMS

Dabar kaušas tapo svarbia rafinavimo įranga, todėl šarminės plytos tapo svarbia ugniai atsparia kaušo pamušalo medžiaga ir naudojamos kartu su įvairiais statybos būdais, pavyzdžiui, Mg OC plytomis šlako linijai ir aliuminiu. -magnis kaušelio dugnui ir sienelei. Liejamas. Šlako linijos naudojimo sąlygos ypač atšiaurios, o vidinio pamušalo pažeidimai taip pat yra rimčiausi. Praktikoje ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas plieno šlako pažeidimui ugniai atsparioms medžiagoms.
Plieninio šlako pažeidimas ugniai atsparioms medžiagoms daugiausia skirstomas į du aspektus: vienas yra erozija, o kitas – prasiskverbimas. Kai šlakas prasiskverbia į plytą, plytoje susidaro metamorfinis sluoksnis, o metamorfinis sluoksnis ir nemodifikuotas sluoksnis naudojimo metu nuolat keičiasi tarp šalčio ir karščio, o dėl plėtimosi koeficiento skirtumo susidaro įtrūkimai ir struktūrinis lupimasis. Todėl liejimo kaušas daugiausia skirtas sustiprinti matricą, sumažinti šlako prasiskverbimą ir susilpninti metamorfinio sluoksnio susidarymą.
1 testas
1.1 Žaliavos ir bandymų planas
Naudojamas užpildas yra lydytas baltas korundas, kurio grūdelių dydis yra {{0}}, 5-3, 3-1 ir mažesnis arba lygus 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 procentai; 1-0 mm plokštelinis korundas, w(Al2O3)=98,5 proc ; Mažiau arba lygūs 0,074 mm magnio aliuminio špinelio milteliai, w(Al2O3)=78,5 proc. , w(Mg O)=20 proc. ; Mažesni arba lygūs 0,088 mm lydyto magnezijos milteliai, w(Mg O)=96,5 proc.; Mažiau arba lygūs 3μm -Al2O3 smulkūs milteliai, w(Al2O3)=98,5 proc ; grynas kalcio aliuminatinis cementas, w(Al2O3)=70 proc., w(CaO)=29 proc.
Pagal lydyto baltojo korundo užpildą 55 procentai (w), lentelės pavidalo korundo užpildą 10 procentų (w), smulkių korundo miltelių, magnezijos miltelių, magnio ir aliuminio špinelio miltelių ir -Al2O3 miltelių 32 procentai (w), aliuminio kalcio rūgšties cementą 3 procentai ( w) sumaišomas, kad pakeistų magnezijos ir špinelio kiekį.
1.2 Bandymo procesas ir veikimo testas
Paruoštas mėginys buvo vibruojamas ir supiltas į 40 mm × 40 mm × 160 mm formą ir 24 valandas buvo išardytas natūraliai kietinant. Po terminio apdorojimo 110 laipsnių 24 valandas, 1000 laipsnių 3 valandas ir 1600 laipsnių 3 valandas, buvo matuojamas terminis apdorojimas. Veikimas, naudojant statinio tiglio metodą šlako korozijos bandymui. Išilgai mėginio formavimo krypties, mėginio viršutinio paviršiaus centre išgręžkite 40 mm gylio, 38 mm ir 33 mm vidinio skersmens skyles, kad padarytumėte tiglius. Po vibravimo, formavimo ir kepimo 110 laipsnių temperatūroje 24 valandas į kiekvieną tiglį įdedamos skylutės. Įdėkite 50 g šlako (šlako cheminė sudėtis (w): Fe2O3 24.97 proc., Al2O3 6.63 proc., CaO 16.13 proc., Si O2 9.47 proc , Ti O2 1,1 proc , MnO2 0,2 proc , Na2O 0,05 proc , K2O 0,01 proc ) Sukepinama 1600 laipsnių elektrinėje krosnyje ir palaikoma 3 valandas. Po natūralaus aušinimo nupjaukite išilgai tiglio dalies, išmatuokite šlako korozijos plotą ir prasiskverbimo plotą bei apskaičiuokite šlako korozijos indeksą (šlako korozijos plotas / pradinis griovelio ašinio skerspjūvio plotas × 100 procentų) ir pralaidumo indeksą (pralaidumo plotas / skersinis). -pradinės griovelio ašies pjūvio plotas × 100 procentų).
2 Rezultatai ir analizė
2.1 Fizinės savybės
Didėjant magnezijos kiekiui ir mažėjant špinelio miltelių kiekiui, A ir B bandinių lenkimo ir gniuždymo stipris kiekvienoje temperatūros sekcijoje yra didesnis nei mėginio C. Trijų tipų mėginių stipriosios vidutinės ir žemos temperatūros pjūviuose yra nelabai skiriasi. Skirtumas akivaizdus. Sudeginus 1600 laipsnių kampu, trijų mėginių išsiplėtimas palaipsniui didėjo didėjant magnezijos kiekiui. A mėginio liekamasis išsiplėtimas buvo 0,48 proc., poringumas mažas, o tūrio stabilumas didelis; o C mėginys buvo 1,13 proc., likutinė plėtra yra didžiausia.
2.2 Mėginio makro stebėjimas ir šlako korozijos indeksas po šlako erozijos
Matyti, kad trijų pavyzdžių šlakas po korozijos atrodo visiškai ir nėra akivaizdžių korozijos požymių. Sukepinus 1600 laipsnių temperatūroje, dominuoja šlako įsiskverbimas. Šlako infiltracinė dalis keičiasi iš juodos spalvos į rudą, o pereinamoji zona palaipsniui tampa seklesnė iš vidaus į išorę. Likęs griovelyje šlakas vadinamas cilindriniu susitraukimu viduryje. A mėginyje buvo horizontalių ir vertikalių įtrūkimų, šlakas palaipsniui prasiskverbė į plyšius esant aukštai temperatūrai, o vidinių likučių nebuvo daug, o atsparumas korozijai buvo vidutinis. B mėginio šlako prasiskverbimas į tiglį yra mažesnis nei A ir C mėginių, o likučių kiekis yra didesnis nei mėginio A. Mėginys C turi santykinai dideles vidines poras dėl didelio tūrio išsiplėtimo. Šlakas prasiskverbia į matricą per poras ir aukštoje temperatūroje difunduoja per skystąją fazę, sukeldamas įtrūkimus ir laisvą struktūrą pralaidžiame sluoksnyje. Likučių kiekis tiglyje yra didesnis nei A ir B mėginių.
Didėjant magnezijos kiekiui, antierozinis indeksas palaipsniui didėja, o anti-pralaidumo indeksas pirmiausia mažėja, o vėliau didėja. Viena vertus, magnezijoje esantis Mg O reaguoja su Al2O3, kad susidarytų spinelis in situ, kad padidėtų tūris, o magnio Mg O perteklius spinelyje ištirpsta kietai. Sudeginus 1600 laipsnių kampu, C pavyzdyje yra didelis magnio kiekis ir didžiausias sintetinio špinelio išsiplėtimas. Per didelis išsiplėtimas sukels didelį pylimo korpuso poringumą ir mažą stiprumą, dėl kurio šlakas lengvai prasiskverbs į matricą ir sukels terminį išsisluoksniavimą; kita Viena vertus, šlake esantis FeO ir MnO su špineliu gali sudaryti kietą tirpalą: FeO plius MnO plius MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Si O2 šlakuose pasidaro daug ir tampa labai klampus. Kadangi šlako prasiskverbimo gylis (L) priklauso nuo lygties: kur σ yra šlako paviršiaus įtempis, yra pilamo korpuso poringumo spindulys, t yra šlako prasiskverbimo laikas, yra sąlyčio kampas tarp liejimo kūno ir šlako. , ir yra šlako klampumas. Galima daryti išvadą, kad L yra atvirkščiai proporcinga. Matricoje esantis Al2O3 gali užfiksuoti šlakuose esantį CaO, o šlakuose pridėtas špinelis gali sukietinti FeO ir MnO šlakuose, o tai gali padidinti šlako klampumą ir lydymosi temperatūrą bei slopinti šlako prasiskverbimą. Šie du poveikiai gali sumažinti atsparumą šlakui prasiskverbti iki minimumo; be to, didėjant MgO kiekiui, kuo didesnis Mg O ir Al2O3 santykis sintetiniame magnezijos-aliuminio špinelyje, tuo didesnis jo atsparumas korozijai, todėl C mėginys Atsparumo korozijai indeksas yra didesnis nei A ir B mėginių. Mg O kiekis C mėginyje yra gana didelis, o išsiplėtimas yra didelis. Mikroįtrūkimai, atsiradę dėl tinkamo išsiplėtimo, gali organizuoti įtrūkimų išsiplėtimą, tačiau per didelis išsiplėtimas padidins tūrį ir praras šlako įsiskverbimo kontrolės efektą, todėl šlakas prasiskverbs į matricą. Įvyko šilumos atskilimas, todėl C mėginio pralaidumo indeksas buvo didelis.
Remiantis korozijos mechanizmo tyrimu [8], dėl išlydyto šlako ir kaušelio darbinio pamušalo reakcijos suformuojant apsauginę zoną vidinis pamušalas nebegali būti korozuojamas išlydyto šlako. Šiame apsauginio sluoksnio dirže didžioji dalis geležies oksido ir mangano oksido šlake, besiliečiančiame su pamušalu, ištirpsta špinelio gardelės struktūroje, kad susidarytų kietas tirpalas. Šlake esantis geležies oksidas reaguoja su Al2O3, sudarydamas geležies-aliuminio špinelį ir jo sukeltas plėtimasis nėra reikšmingas. Nors šlakuose esantis CaO reaguoja su Al2O3, kad susidarytų CA6, jis labai išsiplės, tačiau jį subalansuoja CaO ir Si O2 reakcija šlake su Al2O3, kad susidarytų majemitas arba anortitas ir kiti žemo lydymosi mineralai. Todėl aukštos lydymosi temperatūros ir žemos lydymosi temperatūros mineralų derinys, susidaręs vykstant reakcijai tarp kaušelio darbinio pamušalo ir išlydyto šlako, sukuria karšto paviršiaus apsauginį sluoksnį kaušelio darbiniam pamušalui ir taip sumažina tolesnę kaušelio darbinio pamušalo eroziją.
Be to, kai šlako cheminė sudėtis prasiskverbia į ugniai atsparią medžiagą ir su ja reaguoja, pagrindinė infiltruoto ploto kristalinė jungtis sumažėja, o impulsų srautas jį lengvai ardo, todėl ugniai atspari medžiaga bus toliau veikiama. , o ugniai atspari medžiaga nėra atvira. Infiltruota dalis yra chemiškai atakuojama [9]. Priešingai, kai nėra mechaninio veiksmo, kad būtų pašalinta infiltruota dalis, cheminė ataka palaipsniui sulėtės ir sustos dėl šiluminio temperatūros gradiento. Šiluminio ciklo metu pralaidus sluoksnis niekada nebuvo nulupamas pralaidaus sluoksnio, todėl kaušais liejamos konstrukcijos lupimąsi ribos įsiskverbimo gylis. Reikalavimai skirtingoms kaušelio liejimo dalims taip pat skiriasi. Sienos liejamas kaušas yra valdomas metaline danga ir praktiškai nesiplečia. Kad tarnavimo laikas būtų ilgesnis, po apdorojimo aukštoje temperatūroje būtina pasirinkti Al2O3-MgO su mažu tiesiniu plėtimosi greičiu. Liejamas, nesisluoksniuoja ir tuo pat metu atsparus korozijai. Maišelio apačia skiriasi nuo maišelio sienelės, maišelio dugno surišimo jėga nedidelė, o stipriai besiplečiančią medžiagą čia sunku pritaikyti dėl brinkimo ir plūdimo trūkumo. Siekiant išvengti išlenkimo ir slopinti šlako prasiskverbimą, korundo-spinelio liejiniai, pasižymintys dideliu tūrio stabilumu ir geru šiluminiu šoku, tapo pirmuoju pasirinkimu dengiant dugną. Šiuo metu B grupės formulė sėkmingai pritaikyta didelės buitinės plieno gamyklos 110 t kaušų sienelėms, kurių vidutinis tarnavimo laikas yra 180-200 krosnys, iš kurių 30 krosnių yra LF rafinavimo, o liekamasis storis kaušo sienelė yra 70 mm.
3 Išvada
Liejamųjų elementų atsparumas šlakui ir atsparumas pralaidumui dažnai yra prieštaringi, o atsparumas erozijai ir atsparumas pralaidumui turi būti pasverti atsižvelgiant į konkrečias naudojimo sąlygas. Šiame eksperimente, kai lydyto magnezijos miltelių kiekis yra 4 procentai (w), o lydytų magnezijos ir aliuminio špinelio miltelių kiekis yra 8 procentai (w), aliuminio-magnio kaušelis turi geresnį atsparumo šlakui efektą.