AUS ALUMINIUMCHROMSCHLACKE ZUR HERSTELLUNG VON CHROM-ZIRKON-KORUNDSTEINEN FÜR DIE NE-METALLHÜTTE

Feuerfeste Materialien für Nichteisenmetallöfen arbeiten in rauen Umgebungen, wie Rauchöfen zum Schmelzen von Blei, Zink und Zinn und feuerfeste Materialien für Seitenblasöfen. Diese Öfen erfordern feuerfeste Materialien mit hoher Druckfestigkeit bei Raumtemperatur, Erosionsbeständigkeit, Reduktionsbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit. Diese sind in den ursprünglichen feuerfesten Magnesia-Chrom-Materialien nicht verfügbar. Aluminiumchromstein hat die Vorteile einer guten Hochtemperaturleistung, starken Erosionsbeständigkeit, Korrosionsbeständigkeit usw. und wird hauptsächlich in der Schlackenlinie des Ofens in der Nichteisenmetallurgie verwendet. Die bestehenden üblichen feuerfesten Materialien aus Chromschlacke haben jedoch die Probleme einer geringen Beständigkeit gegenüber Reduktionsreaktionen und Wärmeschocks, die die Anforderungen dieser Öfen nicht erfüllen können.
Aluminium-Chrom-Schlacke ist ein Nebenprodukt, das beim Schmelzen von metallischem Chrom entsteht. Seine Hauptphase ist eine feste Lösung von -Al2O3 und Cr2O3. Die Gesamtmenge an Al2O3 und Cr2O3 in der chemischen Zusammensetzung ist im Allgemeinen größer oder gleich 90 Prozent (w), was ein ausgezeichnetes feuerfestes Material ist. Aluminiumchromschlacke kann zu Chromschlackensteinen verarbeitet und in der Arbeitsauskleidung von Nichteisenöfen verwendet werden. Der Gehalt an Verunreinigungen Na2O, Fe2O3, SiO2 und metallischem Cr in Aluminiumchromschlacke ist jedoch relativ hoch und instabil, was sich auf die Gebrauchswirkung auswirkt.
Bei dieser Arbeit wurden Aluminium-Chrom-Schlacke, Aluminiumoxid und chromarmes Erz als Rohmaterialien verwendet, und das Aluminium-Chrom-Material-Resyntheseexperiment wurde durch das elektrische Schmelzverfahren durchgeführt. Dann wurden Chrom-Zirkonium-Korund-Steine ​​hergestellt, indem geschmolzenes Aluminium und Chrommaterialien mit geschmolzenem Zirkonium-Mullit gemischt wurden, wobei der Fokus auf dem Einfluss der Menge an geschmolzenem Zirkonium-Mullit auf die Wärmeschockbeständigkeit von Chrom-Zirkonium-Korund-Steinen lag.
1 Synthesetest von geschmolzenem Aluminium-Chrom-Material
1.1 Rohstoffe
Die Rohstoffe sind Aluminium-Chrom-Schlacke, Aluminiumoxidpulver und chromarmes Erz mit einer Partikelgröße von weniger als oder gleich 1 mm. Die Hauptphasen der Aluminium-Chrom-Schlacke sind Chromkorund, -Al2O3 und metallisches Cr. Die chemische Zusammensetzung der Aluminium-Chrom-Schlacke und des Erzes mit niedrigem Chromgehalt variiert geringfügig in Abhängigkeit vom verwendeten 300-kVA-Schäl-Elektroofen und 6 300-kVA-Entleerungs-Elektroofen.
1.2 Testmethoden und Ergebnisse
1.2.1 Elektrischer Schmelztest eines 300-kVA-Schälelektroofens
Unter Verwendung von Aluminiumchromschlacke, Aluminiumoxidpulver und Erz mit niedrigem Chromgehalt als Rohmaterialien wurden drei Testverhältnisse entwickelt. Mischen Sie die Zutaten gemäß dem Testverhältnis und mischen Sie sie gleichmäßig. Nehmen Sie etwa 1 000 kg der Mischung, geben Sie sie in einen 300 k VA-Schälelektroofen und schmelzen Sie bei 1 900-2 100 Grad . Um Na2O und andere Verunreinigungen während des Schmelzprozesses zu verflüchtigen, werden unterschiedliche Schmelz- und Raffinationszeiten entworfen. Insgesamt wurden 3 Öfen getestet, die durch natürliche Kühlung mit dem Ofen gekühlt wurden. Beim Betrachten des Aussehens der Fritte wird festgestellt, dass die oberen und unteren Teile dicht sind und der Schlackenkern wabenförmig ist. Jede Probe enthält eine geringe Menge an metallischem Cr. Unter umfassender Betrachtung der Herstellungskosten und der Produktleistung wird bestimmt, dass das Rohmaterialverhältnis im Massentest 3# beträgt, die Schmelzzeit 8 h beträgt und die Raffinationszeit größer oder gleich 40 min ist.
1.2.2 6 300 k VA Kippelektroofen Elektroschmelztest
Aufgrund der begrenzten Schmelztemperatur des kleinen experimentellen Elektroofens, des kleinen Ofenkörpers und der kurzen Haltezeit ist das Wabenschlackenkernmaterial im mittleren Teil des Elektroschmelzmaterials mehr. Daher wurde in einem Elektroofen mit 6 300 k VA-Entleerung bei 2 100 ~ 2 200 Grad eine große Charge von Rohmaterial-Elektrofusionssynthesetests durchgeführt. Die Aluminium-Chrom-Schlacke, das Aluminiumoxidpulver und das Erz mit niedrigem Chromgehalt in Tabelle 4 werden als Rohmaterialien verwendet, und die drei werden gemäß dem Massenverhältnis von 12:3:5 abgemischt, und das übliche Material beträgt 18 Tonnen. Die Schmelzzeit beträgt 8 h und die Raffinationszeit ist größer oder gleich 40 min. Gießen Sie das elektrogeschmolzene Material in den Aufnahmebeutel und packen Sie es nach 72 Stunden natürlicher Abkühlung aus. Beim Zertrümmern und Selektieren wurde festgestellt, dass das Material am Oberteil, Unterteil und um die Elektrode herum relativ dicht, hart und gleichmäßig verschmolzen ist; das Material im mittleren Teil hat große Poren, aber die Textur ist hart; Am Boden befindet sich eine kleine Menge kohlenstoffhaltiger Ferrochrom-Ablagerungen.
Die chemische Analyse des geschmolzenen Aluminium- und Chrommaterials basiert auf der chemischen Zusammensetzung der Rohmaterialien und dem Testverhältnis. Auf {{0}},28 Prozent (w), was darauf hinweist, dass etwa 80 Prozent des Na2O während des Schmelzprozesses verflüchtigt wurden; der Fe2O3-Gehalt sank von 6,3 Prozent (w) während der Charge auf 0,27 Prozent (w) nach dem Schmelzen; der Metall-Cr-Gehalt änderte sich von der Dosierung. Die 2,48 Prozent Prozent (w) des Schmelzens werden auf 0,64 Prozent (w) nach dem Schmelzen reduziert. Mit Ausnahme eines Teils des kleineren Metalls Cr, das zu Cr2O3 oxidiert wird, bildet der Rest mit Fe2O3 Ferrochrom und setzt sich am Boden der Aufnahmepackung ab. Der Gehalt an metallischem Cr wird verringert, wodurch die Ausdehnung und strukturelle Lockerung, die durch die Oxidation von metallischem Cr während der Verwendung des Verbundmaterials verursacht werden, wirksam vermieden werden können. Es ist ersichtlich, dass die Elektrofusionssynthese die Verunreinigungen Na2O, Fe2O3 und Cr in den Aluminium-Chrom-Schlacke-Rohstoffen effektiv entfernen und das Aluminium-Chrom-Verbundmaterial mit einem geringeren Na2O- und Fe2O3-Gehalt erhalten kann, wodurch die Hochtemperaturleistung von verbessert wird dadurch hergestelltes feuerfestes Material.
2 Versuch zur Herstellung von Chrom-Zirkonium-Korund-Steinen mit geschmolzenen Aluminium-Chrom-Werkstoffen
2.1 Rohstoffe und Probenvorbereitung
Die Testmaterialien umfassen geschmolzene Aluminium- und Chrompartikel (Partikelgröße von {{0}}, 3-1, weniger als oder gleich 1 mm) und feines Pulver (weniger als oder gleich 0,088 mm) synthetisiert B. durch den obigen Schüttofentest, und geschmolzene Zirkonium-Mullit-Partikel (Partikelgröße von 3- 1 mm), aktives -Al2O3-Pulver und Phosphorsäure.
Mischen Sie die Zutaten gemäß dem Testverhältnis und legen Sie sie nach dem Mischen länger als 48 Stunden ein. Eine 630 t elektrische Schneckenpresse wurde verwendet, um Ziegel von 230 mm × 114 mm × 65 mm zu formen, 24 Stunden lang bei 80-100 Grad getrocknet und 22 Stunden lang in einem 45 m³ großen Herdwagenofen bei 1550 Grad gebrannt.
2.2 Leistungstests und Ergebnisse
Testen Sie die Schüttdichte, scheinbare Porosität, Druckfestigkeit bei Raumtemperatur und die Anfangstemperatur der Belastungserweichung (0,2 MPa Belastung) der Probe gemäß konventionellen Standards. Zur Prüfung der Temperaturwechselbeständigkeit wurde das luftgekühlte Verfahren angewendet. Die Probengröße betrug 114 mm × 40 mm × 40 mm, und die Thermoschocktemperatur betrug 950 Grad (Wärmekonservierung 30 min). Bis auf die Lasterweichungstemperatur wird jeder Artikel parallel zweimal getestet. Jede Probe hat nur einen sehr geringen Unterschied in der Schüttdichte, der scheinbaren Porosität, der Druckfestigkeit bei normaler Temperatur und der Starttemperatur beim Erweichen unter Last, aber die Temperaturwechselbeständigkeit ist ziemlich unterschiedlich: Der Test mit geschmolzenem Zirkoniummullit, das mit 10 Prozent (w) zugesetzt wurde. Die Anzahl der Temperaturschocks der Probe CZA-1 ist 56 und 51, und die Anzahl der Thermoschocks der Probe CZA-2 mit der Zugabe von 5 Prozent (w) geschmolzenem Zirkoniummullit ist 13 und 17, ohne die Zugabe aus geschmolzenem Zirkoniummullit. Die Anzahl der Thermoschocks der Probe CZA-3 von Laishi beträgt nur 4 und 5. Es ist ersichtlich, dass bei einer Zugabemenge von geschmolzenem Zirkoniummullit von 10 Prozent (w) die luftgekühlte Thermoschockbeständigkeit geringer ist deutlich besser als die von geschmolzenem Zirkoniummullit mit 5 Prozent (w) und ohne Zusatz.
3 Fazit
(1) Unter Verwendung von Aluminium-Chrom-Schlacke, Aluminiumoxidpulver und Erz mit niedrigem Chromgehalt als Rohmaterialien, Mischen mit einem Massenverhältnis von 12:3:5, Schmelzen in einem Schüttofen bei 2 000-2 200 Grad für 8 Stunden, das erhaltene Schmelzgut Aluminium-Chrom-Material Die Struktur ist kompakt und der Gehalt an Verunreinigungen Na2O, Fe2O3, SiO2 und metallischem Cr ist deutlich reduziert.
(2) Verwendung von geschmolzenen Aluminium-Chrom-Pellets und feinem Pulver als Hauptrohstoffe, Zugabe von 10 Prozent geschmolzenen Zirkonium-Mullit-Pellets (3 ~ 1 mm), um die Temperaturwechselbeständigkeit der vorbereiteten Chrom-Zirkonium-Korund-Steine ​​(950 Grad, Luftkühlung) zu erhöhen bis 56 mal, gute Temperaturwechselbeständigkeit.