WELCHE ROHSTOFFE BEEINFLUSSEN DIE SCHLAMMBESTÄNDIGKEIT VON ALUMINIUM-MAGNESIUM-PFANNENGIESSEN

Inzwischen ist die Pfanne zu einer wichtigen Veredelungsanlage geworden, so dass alkalische Steine ​​zu einem wichtigen feuerfesten Material für die Auskleidung der Pfanne geworden sind und in Verbindung mit verschiedenen Bauweisen verwendet werden, wie z. B. Mg-OC-Steinen für die Schlackenlinie und Aluminium -Magnesium für Pfannenboden und Pfannenwand. Gießbar. Die Einsatzbedingungen der Schlackenlinie sind besonders hart, und die Beschädigung der Innenauskleidung ist auch am schwerwiegendsten. In der praktischen Anwendung sollte besonderes Augenmerk auf die Schädigung von Feuerfestmaterialien durch Stahlschlacke gelegt werden.
Die Beschädigung von feuerfesten Materialien durch Stahlschlacke wird hauptsächlich in zwei Aspekte unterteilt, zum einen die Erosion und zum anderen das Eindringen. Wenn die Schlacke in den Ziegel eindringt, wird in dem Ziegel eine metamorphe Schicht gebildet, und die metamorphe Schicht und die unmodifizierte Schicht werden während des Gebrauchs kontinuierlich zwischen Kälte und Wärme ausgetauscht, und der Unterschied im Ausdehnungskoeffizienten verursacht Risse und strukturelles Abblättern. Daher dient das Pfannengießmaterial hauptsächlich dazu, die Matrix zu stärken, das Eindringen von Schlacke zu verringern und die Bildung einer metamorphen Schicht zu schwächen.
1 Prüfung
1.1 Rohstoffe und Prüfplan
Als Zuschlag wird Edelkorund Weiß mit den Körnungen {{5-3}}, 5-3, 3-1 und Kleiner oder gleich 1 mm, w(Al2O3)=98 verwendet. 5 Prozent; 1-0 mm Plattenkorund, w(Al2O3)=98,5 Prozent ; Weniger als oder gleich 0,074 mm Magnesium-Aluminium-Spinell-Pulver, w(Al2O3)=78,5 Prozent, w(MgO)=20 Prozent; Weniger als oder gleich 0,088 mm Schmelzmagnesiapulver, w(MgO)=96,5 Prozent; Weniger als oder gleich 3 μm - Al2O3 feines Pulver, w(Al2O3)=98,5 Prozent; reiner Tonerdezement, w(Al2O3)=70 Prozent , w(CaO)=29 Prozent .
Gemäß Schmelzkorund 55 Prozent (w), Tafelkorund 10 Prozent (w), Feinkorundpulver, Magnesiapulver, Magnesia-Aluminium-Spinellpulver und -Al2O3-Pulver 32 Prozent (w), Aluminium-Calciumsäure-Zement 3 Prozent ( w) wird gemischt, um den Gehalt an Magnesia und Spinell zu verändern.
1.2 Testprozess und Leistungstest
Die vorbereitete Probe wurde vibriert und in eine Form von 40 mm x 40 mm x 160 mm gegossen und durch natürliches Aushärten für 24 h entformt. Nach Wärmebehandlung bei 110 Grad für 24 Stunden, 1000 Grad für 3 Stunden und 1600 Grad für 3 Stunden wurde die Wärmebehandlung gemessen. Leistung unter Verwendung des statischen Tiegelverfahrens für den Schlackenkorrosionstest. Entlang der Probenbildungsrichtung Löcher mit einer Tiefe von 40 mm und einem Innendurchmesser von 38 mm und 33 mm in der Mitte der oberen Oberfläche der Probe bohren, um Tiegel herzustellen. Nach Rütteln, Formen und Backen bei 110 Grad für 24 h werden die Löcher in jeden Tiegel gesetzt. Geben Sie 50 g Schlacke (die chemische Zusammensetzung (w) der Schlacke ist: Fe2O3 24,97 Prozent, Al2O3 6,63 Prozent, CaO 16,13 Prozent, SiO2 9,47). Prozent, Ti O2 1,1 Prozent, MnO2 0,2 Prozent, Na2O 0,05 Prozent, K2O 0,01 Prozent) In einem 1600-Grad-Elektroofen gesintert und 3 Stunden lang aufbewahrt. Schneiden Sie nach der natürlichen Abkühlung entlang des Tiegelabschnitts, messen Sie die Schlackenkorrosionsfläche und die Durchdringungsfläche und berechnen Sie den Schlackenkorrosionsindex (Schlackenkorrosionsfläche / axiale Querschnittsfläche der ursprünglichen Nut × 100 Prozent) und den Permeabilitätsindex (Durchdringungsfläche / Kreuz -Schnittfläche der ursprünglichen Rillenachse × 100 Prozent).
2 Ergebnisse und Analyse
2.1 Physikalische Eigenschaften
Mit der Zunahme von Magnesia und der Abnahme von Spinellpulver sind die Biege- und Druckfestigkeiten der Proben A und B in jedem Temperaturabschnitt höher als die von Probe C. Die Festigkeiten der drei Arten von Proben in den mittleren und niedrigen Temperaturabschnitten sind nicht viel anders. Der Unterschied ist offensichtlich. Nach dem Brennen bei 1600 Grad nahm die Ausdehnung der drei Proben mit zunehmendem Magnesiagehalt allmählich zu. Die Restausdehnung der A-Probe betrug 0,48 Prozent, die Porosität war gering und die Volumenstabilität hoch; während die C-Probe 1,13 Prozent betrug, ist die Restausdehnung am größten.
2.2 Makrobeobachtung und Schlackenkorrosionsindex der Probe nach Schlackenerosion
Es ist ersichtlich, dass die Schlacke der drei Proben nach der Korrosion ein vollständiges Aussehen hat und es keine offensichtlichen Anzeichen von Korrosion gibt. Nach dem Sintern bei 1600 Grad dominiert das Eindringen von Schlacke. Der Infiltrationsteil der Schlacke ändert sich von schwarz nach braun, und die Übergangszone wird von innen nach außen allmählich flacher. Die verbleibende Schlacke in der Nut wird als zylindrische Schwindung in der Mitte bezeichnet. Probe A hatte horizontale und vertikale Risse, und die Schlacke drang bei hoher Temperatur allmählich in die Risse ein, und die Menge an inneren Rückständen war nicht groß, und die Korrosionsbeständigkeit war durchschnittlich. Das Eindringen der Schlacke von Probe B in den Tiegel ist flacher als das der Proben A und C, und die Rückstandsmenge ist größer als die von Probe A. Probe C hat aufgrund ihrer großen Volumenausdehnung relativ hohe innere Poren. Die Schlacke dringt durch die Poren in die Matrix ein und diffundiert bei hohen Temperaturen durch die flüssige Phase, wodurch Risse und lockere Strukturen in der durchlässigen Schicht entstehen. Die Rückstandsmenge im Tiegel ist größer als bei den Proben A und B. .
Mit der Zunahme von Magnesia steigt der Anti-Erosions-Index allmählich an, und der Anti-Permeabilitäts-Index nimmt zuerst ab und steigt dann an. Einerseits reagiert das MgO in der Magnesia mit Al2O3, um in situ Spinell zu erzeugen, um eine Volumenexpansion zu erzeugen, und das überschüssige Magnesia-MgO wird im Spinell fest gelöst. Nach dem Brennen bei 1600 Grad hat Probe C einen hohen Magnesiumoxidgehalt und die größte Expansion von synthetischem Spinell. Übermäßige Ausdehnung führt zu hoher Porosität und geringer Festigkeit des Gießkörpers, was dazu führt, dass die Schlacke leicht in die Matrix eindringt und ein thermisches Abplatzen verursacht; zum anderen FeO und MnO in der Schlacke können mit Spinell eine feste Lösung bilden: FeO plus MnO plus MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Das SiO2 in der Schlacke wird reichlich vorhanden und wird sehr viskos. Da die Schlackeneindringtiefe (L) von der Gleichung abhängt: wobei σ die Oberflächenspannung der Schlacke ist, der Porositätsradius des Gießkörpers ist, t die Schlackeneindringzeit ist, der Kontaktwinkel zwischen dem Gießkörper und der Schlacke ist , und ist die Schlackenviskosität. Es kann gefolgert werden, dass L umgekehrt proportional zu ist. Das Al2O3 in der Matrix kann CaO in der Schlacke einfangen, dem Gießmaterial zugesetzter Spinell kann FeO und MnO in der Schlacke verfestigen, was die Viskosität und den Schmelzpunkt der Schlacke erhöhen und das Eindringen der Schlacke hemmen kann. Diese beiden Effekte können dazu führen, dass die Abnahme des Schlackeneindringwiderstands auf ein Minimum unterdrückt wird; Je größer das Verhältnis von MgO zu Al2O3 im synthetischen Magnesia-Aluminium-Spinell ist, desto höher ist außerdem mit zunehmendem MgO-Gehalt dessen Korrosionsbeständigkeit, so dass Probe C einen höheren Korrosionsbeständigkeitsindex aufweist als die Proben A und B. Der Gehalt an MgO in Probe C ist relativ hoch und die Ausdehnung ist groß. Mikrorisse, die durch richtige Expansion verursacht werden, können die Expansion von Rissen organisieren, aber übermäßige Expansion erhöht das Volumen und verliert die Wirkung der Kontrolle der Schlackenpenetration, wodurch die Schlacke in die Matrix eindringt. Hitzeabplatzungen traten auf, was zu einem hohen Permeabilitätsindex von Probe C führte.
Nach der Studie zum Korrosionsmechanismus [8] kann durch die Reaktion von flüssiger Schlacke und Pfannenarbeitsauskleidung zu einer Schutzzone die Innenauskleidung nicht mehr durch flüssige Schlacke korrodiert werden. In diesem Schutzschichtband werden die meisten Eisenoxide und Manganoxide in der mit der Auskleidung in Kontakt stehenden Schlacke in der Spinellgitterstruktur gelöst, um eine feste Lösung zu bilden. Das Eisenoxid in der Schlacke reagiert mit Al2O3 zu Eisen-Aluminium-Spinell und die dadurch verursachte Ausdehnung ist nicht signifikant. Obwohl das CaO in der Schlacke mit Al2O3 reagiert, um CA6 zu erzeugen, wird es eine große Ausdehnung haben, aber es wird durch die Reaktion von CaO und SiO2 in der Schlacke mit Al2O3 ausgeglichen, um Mayemit oder Anorthit und andere niedrigschmelzende Mineralien zu erzeugen. Daher stellt die Kombination von Mineralien mit hohem und niedrigem Schmelzpunkt, die durch die Reaktion zwischen der Pfannenarbeitsauskleidung und der geschmolzenen Schlacke erzeugt wird, eine heiße Oberflächenschutzschicht für die Pfannenarbeitsauskleidung bereit, wodurch die weitere Erosion der Pfannenarbeitsauskleidung minimiert wird.
Wenn außerdem die chemische Zusammensetzung der Schlacke in das feuerfeste Material eindringt und damit reagiert, nimmt die Hauptkristallbindung des infiltrierten Bereichs ab und wird durch die Impulsströmung leicht erodiert, wodurch das feuerfeste Material weiter freigelegt wird , und das feuerfeste Material wird nicht freigelegt. Der infiltrierte Teil wird chemisch angegriffen [9]. Wenn im Gegensatz dazu keine mechanische Einwirkung zur Beseitigung des infiltrierten Teils erfolgt, wird der chemische Angriff allmählich langsamer und hört aufgrund des thermischen Temperaturgradienten auf. Beim Prozess der Temperaturwechselbeanspruchung wurde die durchlässige Schicht niemals von der durchlässigen Schicht abgelöst, so dass das Ablösen der pfannengießbaren Struktur durch die Eindringtiefe begrenzt ist. Auch die Anforderungen an verschiedene Teile des Pfannengießguts sind unterschiedlich. Die gießbare Pfannenwand wird durch die Metallverkleidung kontrolliert und wird sich in praktischen Anwendungen nicht frei ausdehnen. Für eine längere Lebensdauer ist es notwendig, Al2O3-MgO mit niedriger linearer Ausdehnungsrate nach Hochtemperaturbehandlung auszuwählen. Gießbar, abplatzerfrei und korrosionsbeständig zugleich. Der Boden des Beutels unterscheidet sich von der Wand des Beutels, die Bindekraft des Bodens des Beutels ist gering, und das Material mit hoher Ausdehnung ist hier aufgrund des Nachteils des Quellens und Aufschwimmens schwierig aufzubringen. Um Wölbungen zu vermeiden und das Eindringen von Schlacke zu unterdrücken, sind Korund-Spinell-Gießmassen mit hoher Volumenstabilität und gutem Thermoschock die erste Wahl für Plattierungsbodenanwendungen. Derzeit wurde die B-Gruppen-Formel erfolgreich auf die 110-t-Pfannenwand eines großen heimischen Stahlwerks mit einer durchschnittlichen Lebensdauer von 180-200 Öfen, davon 30 Öfen mit LF-Raffination, und einer Restdicke von die Pfannenwand beträgt 70 mm.
3 Fazit
Der Schlackenerosionswiderstand und der Durchlässigkeitswiderstand von Feuerbetonen sind oft widersprüchlich, und der Erosionswiderstand und der Durchlässigkeitswiderstand sollten entsprechend den spezifischen Einsatzbedingungen abgewogen werden. Wenn in diesem Experiment die Menge an Schmelzmagnesia-Pulver 4 Prozent (w) und die Menge an Schmelzmagnesia-Aluminium-Spinell-Pulver 8 Prozent (w) beträgt, hat das Aluminium-Magnesium-Pfannengießmaterial eine bessere Schlackenbeständigkeitswirkung.