INFLUENZA DELLA MICROSTRUTTURA SULLA RESISTENZA ALLE ALTE TEMPERATURE DEI MATTONI IN MAGNESIA-CROMO

Modificando il contenuto dei componenti nei mattoni refrattari, vengono studiate la resistenza alle alte temperature e la microstruttura e i risultati mostrano che la resistenza alle alte temperature può essere efficacemente migliorata controllando lo spinello secondario
1. Introduzione
I mattoni di magnesio-cromo hanno una buona resistenza alla corrosione e un'elevata resistenza alle alte temperature e sono stati ampiamente utilizzati in apparecchiature di raffinazione secondaria come RH e AOD.
Resta inteso che la struttura e la quantità di spinello secondario generato durante il processo di sinterizzazione hanno una grande influenza sul miglioramento della resistenza alle alte temperature dei mattoni di magnesia-cromo. Si ritiene generalmente che questo spinello secondario sia formato e cresciuto dalla sinterizzazione in fase liquida contenente SiO2 e CaO, quindi non solo è influenzato dai componenti principali MgO e Cr2O3, ma anche dai componenti secondari come CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. .
Modificando il rapporto tra le materie prime utilizzate e il contenuto dei componenti ausiliari, sono stati preparati i campioni, sono state studiate la resistenza alle alte temperature e la microstruttura e sono stati discussi i fattori che influenzano il miglioramento della resistenza alle alte temperature. Il rapporto è il seguente.
2. Campione di prova
I mattoni di magnesia-cromo semirilegati sono stati preparati modificando il rapporto di composizione delle materie prime al di sotto di 1 mm, che sono state utilizzate come campioni di prova. Il campione A è il campione di base. I campioni B e C riducono il cromo-magnesia fuso e aumentano il rapporto tra ossido di cromo e magnesio fuso, riducendo principalmente i componenti secondari di Al2O3 più Fe2O3. Nei campioni D ed E, la magnesia-cromo fusa è stata ridotta per aumentare la proporzione di minerale di cromo e ridurre la proporzione di magnesia fusa, quindi il contenuto di Al2O3 più Fe2O3, SiO2 e Cr2O3 è leggermente aumentato.
Questi campioni di prova sono stati stampati in 150 mm × 75 mm × 50 mm nelle stesse condizioni di stampaggio e cotti ad altissima temperatura in un forno a tunnel.
3. Risultati del test
I campioni B e C hanno bassa porosità e alta densità apparente e la resistenza alla compressione tende a diminuire, ma la resistenza alle alte temperature aumenta. Per i campioni D ed E, le proprietà fisiche e la resistenza rimangono sostanzialmente costanti e la resistenza alle alte temperature aumenta con l'aumento del minerale di cromo.
La distribuzione di Fe e Cr è stata trovata nella parte luminosa dell'immagine SEM. Si presume che la distribuzione di Al sia fondamentalmente la stessa della distribuzione delle fasi Cr e Fe. In tutte le impurità del campione, Al2O3 e Fe2O3 insieme a Cr2O3 costituiscono la fase spinello di Mg(Cr, Al, Fe)2O4. La differenza tra i campioni è che, rispetto al campione A, il campione C ha più Cr e meno contenuto di Fe. Il campione E ha una grande componente Fe e una piccola componente Cr.
Per quanto riguarda la distribuzione di Si e Ca, in tutti i campioni esisteva una fase in cui Si, Ca e Mg si sovrapponevano in prossimità dello spinello secondario. In base ai risultati dell'analisi puntuale, si presume che CaMgSiO4 e Mg2SiO4 nella fase sovrapposta siano presenti in un rapporto ponderale di 80:20. I campioni D ed E sono risultati avere meno Ca e più Mg, e il rapporto delle fasi era CaMg2SiO4:Mg2SiO4=16:84. Rispetto al campione A, Si e Ca sono ampiamente distribuiti.
4. Analisi
Si ritiene che la resistenza alle alte temperature dei campioni B e C addizionati di ossido di cromo sia dovuta al fatto che lo spinello secondario è ricco di Cr. Si presume che i campioni B, C, Al2O3 e Fe2O3 siano diminuiti e che la quantità di Cr2O3 nello spinello secondario sia aumentata. Come mostrato in Figura 2 e Figura 3, MgCr2O4 è difficile da dissolvere in CaMgSiO4 ad alta temperatura, quindi si ritiene generalmente che la dissoluzione dello spinello secondario sia inibita e viene mostrata la resistenza alle alte temperature.
Nei campioni D ed E ai quali è stato aggiunto minerale di cromo, è precipitata una fase con punto di fusione più elevato a causa di un aumento della quantità di SiO 2 . Di conseguenza, si presume che la quantità della fase liquida prodotta ad alta temperatura sia ridotta, la dissoluzione dello spinello secondario sia soppressa e la resistenza ad alta temperatura sia mantenuta.
5. conclusione
La resistenza alle alte temperature e la microstruttura dei campioni con il contenuto di componenti ausiliari nei mattoni sono state modificate. Secondo i risultati del test, si ipotizza che lo spinello secondario non si sia dissolto e non sia scomparso, quindi è stato in grado di mantenere un'elevata resistenza alle alte temperature.
Sulla base dei risultati di questo studio, si prevede che verranno sviluppati materiali con una migliore resistenza alle alte temperature per migliorare la durata del forno.