EINFLUSS DER MIKROSTRUKTUR AUF DIE HOCHTEMPERATURFESTIGKEIT VON MAGNESIA-CHROM-ZIEGELN

Durch Ändern des Gehalts der Komponenten in den feuerfesten Steinen werden Hochtemperaturfestigkeit und Mikrostruktur untersucht, und die Ergebnisse zeigen, dass die Hochtemperaturfestigkeit durch Steuern des sekundären Spinells wirksam verbessert werden kann
1. Einleitung
Magnesia-Chrom-Steine ​​haben eine gute Korrosionsbeständigkeit und eine hohe Hochtemperaturfestigkeit und wurden in sekundären Raffinationsanlagen wie RH und AOD weit verbreitet verwendet.
Es versteht sich, dass die Struktur und Menge des während des Sinterprozesses erzeugten sekundären Spinells einen großen Einfluss auf die Verbesserung der Hochtemperaturfestigkeit von Magnesia-Chrom-Steinen haben. Es wird allgemein angenommen, dass dieser sekundäre Spinell durch das Sintern in flüssiger Phase, das SiO2 und CaO enthält, gebildet und gewachsen wird, sodass er nicht nur durch die Hauptkomponenten MgO und Cr2O3 beeinflusst wird, sondern auch durch die sekundären Komponenten wie CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. .
Durch Veränderung des Verhältnisses der eingesetzten Rohstoffe und des Gehalts der Hilfskomponenten wurden die Proben präpariert, die Warmfestigkeit und das Gefüge untersucht und die Einflussfaktoren zur Verbesserung der Warmfestigkeit diskutiert. Der Bericht lautet wie folgt.
2. Testmuster
Halbverklebte Magnesia-Chrom-Steine ​​wurden hergestellt, indem das Zusammensetzungsverhältnis der Rohmaterialien auf weniger als 1 mm geändert wurde, die als Testproben verwendet wurden. Probe A ist die Grundprobe. Die Proben B und C reduzieren das Schmelzmagnesia-Chrom und erhöhen das Verhältnis von Chromoxid zu Schmelzmagnesium, wobei hauptsächlich die Nebenkomponenten Al 2 O 3 plus Fe 2 O 3 reduziert werden. In den Proben D und E wurde Schmelzmagnesia-Chrom reduziert, um den Anteil an Chromerz zu erhöhen und den Anteil an Schmelzmagnesia zu verringern, sodass der Gehalt an Al2O3 plus Fe2O3, SiO2 und Cr2O3 leicht anstieg.
Diese Testproben wurden unter den gleichen Formbedingungen zu 150 mm × 75 mm × 50 mm geformt und bei ultrahoher Temperatur in einem Tunnelofen gebrannt.
3. Testergebnisse
Die Proben B und C haben eine geringe Porosität und eine hohe Schüttdichte, und die Druckfestigkeit nimmt tendenziell ab, aber die Hochtemperaturfestigkeit nimmt zu. Bei den Proben D und E bleiben die physikalischen Eigenschaften und die Festigkeit im Wesentlichen konstant, und die Hochtemperaturfestigkeit nimmt mit der Zunahme des Chromerzes zu.
Die Verteilung von Fe und Cr wurde im hellen Teil des SEM-Bildes gefunden. Es wird angenommen, dass die Verteilung von Al grundsätzlich dieselbe ist wie die Verteilung von Cr- und Fe-Phasen. Bei allen Probenverunreinigungen bilden Al2O3 und Fe2O3 zusammen mit Cr2O3 die Spinellphase von Mg(Cr, Al, Fe)2O4. Der Unterschied zwischen den Proben besteht darin, dass die Probe C verglichen mit der Probe A einen höheren Cr- und einen geringeren Fe-Gehalt aufweist. Die Probe E hat eine große Fe-Komponente und eine kleine Cr-Komponente.
Bezüglich der Verteilung von Si und Ca existierte in allen Proben eine Phase, in der sich Si, Ca und Mg in der Nähe des sekundären Spinells überlappten. Gemäß den Ergebnissen der Punktanalyse wird vermutet, dass CaMgSiO4 und Mg2SiO4 in der überlagerten Phase in einem Gewichtsverhältnis von 80:20 vorliegen. Es wurde gefunden, dass die Proben D und E weniger Ca und mehr Mg aufwiesen, und das Verhältnis der Phasen war CaMg2SiO4:Mg2SiO4=16:84. Verglichen mit Probe A sind Si und Ca weit verteilt.
4. Analyse
Es wird angenommen, dass die Hochtemperaturfestigkeit der mit Chromoxid versetzten Proben B und C auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass der sekundäre Spinell reich an Cr ist. Es wird angenommen, dass die Proben B, C, Al2O3 und Fe2O3 abgenommen haben und die Cr2O3-Menge im sekundären Spinell zugenommen hat. Wie in Abbildung 2 und Abbildung 3 gezeigt, ist MgCr2O4 bei hoher Temperatur schwer in CaMgSiO4 aufzulösen, daher wird allgemein angenommen, dass die Auflösung von sekundärem Spinell gehemmt wird und Hochtemperaturfestigkeit gezeigt wird.
In den Proben D und E, denen Chromerz zugesetzt wurde, wurde eine Phase mit einem höheren Schmelzpunkt aufgrund einer Erhöhung der SiO 2 -Menge ausgefällt. Als Ergebnis wird angenommen, dass die Menge der bei hoher Temperatur erzeugten flüssigen Phase reduziert wird, die Auflösung des sekundären Spinells unterdrückt wird und die Hochtemperaturfestigkeit aufrechterhalten wird.
5. Schlussfolgerung
Die Hochtemperaturfestigkeit und Mikrostruktur der Proben mit dem Gehalt an Hilfskomponenten in den Steinen wurden verändert. Gemäß den Testergebnissen wird spekuliert, dass sich der sekundäre Spinell nicht auflöste und verschwand, so dass er in der Lage war, eine hohe Hochtemperaturfestigkeit aufrechtzuerhalten.
Basierend auf den Ergebnissen dieser Studie wird erwartet, dass Materialien mit verbesserter Hochtemperaturfestigkeit entwickelt werden, um die Lebensdauer des Ofens zu verbessern.