QUALI MATERIE PRIME INFLUISCONO SULLA RESISTENZA ALLE SCORIE DEI CALCINABILI PER SIVIERA ALLUMINIO-MAGNESIO

Ora, la siviera è diventata un'importante attrezzatura di raffinazione, quindi i mattoni alcalini sono diventati un importante materiale refrattario per il rivestimento della siviera e vengono utilizzati in combinazione con diversi metodi di costruzione, come i mattoni Mg OC per la linea scorie e l'alluminio -magnesio per fondo e parete della siviera. Colabile. Le condizioni di utilizzo della linea scorie sono particolarmente gravose e anche il danneggiamento del rivestimento interno è il più grave. Nelle applicazioni pratiche, si dovrebbe prestare particolare attenzione al danneggiamento delle scorie di acciaio ai materiali refrattari.
Il danno delle scorie di acciaio ai materiali refrattari è principalmente suddiviso in due aspetti, uno è l'erosione e l'altro è la penetrazione. Quando la scoria penetra nel mattone, si forma uno strato metamorfico nel mattone e lo strato metamorfico e lo strato non modificato vengono continuamente scambiati tra freddo e caldo durante l'uso e la differenza nel coefficiente di espansione provoca crepe e desquamazione strutturale. Pertanto, il mestolo colabile serve principalmente a rafforzare la matrice, ridurre la penetrazione delle scorie e indebolire la formazione dello strato metamorfico.
1 prova
1.1 Materie prime e piano di test
L'aggregato utilizzato è corindone bianco fuso con granulometria {{0}}, 5-3, 3-1 e minore o uguale a 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 per cento; 1-0 mm lastra di corindone, w(Al2O3)=98.5% ; Inferiore o uguale a 0,074 mm di polvere di spinello di magnesio e alluminio, w(Al2O3)=78,5 percento, w(Mg O)=20 percento; Minore o uguale a 0,088 mm di polvere di magnesia fusa, w(Mg O)=96,5 percento; Inferiore o uguale a 3μm -Al2O3 polvere fine, w(Al2O3)=98.5%; cemento alluminato di calcio puro, w(Al2O3)=70 percento , w(CaO)=29 percento .
Secondo aggregato di corindone bianco fuso 55 percento (w), aggregato di corindone tabulare 10 percento (w), polvere di corindone fine, polvere di magnesia, polvere di spinello di magnesio-alluminio e polvere di -Al2O3 32 percento (w), cemento acido di calcio alluminio 3 percento ( w) è mescolato per modificare il contenuto di magnesia e spinello.
1.2 Processo di test e test delle prestazioni
Il campione preparato è stato vibrato e versato in uno stampo di 40 mm×40 mm×160 mm, ed è stato sformato mediante polimerizzazione naturale per 24 ore. Dopo il trattamento termico a 110 gradi per 24 ore, 1000 gradi per 3 ore e 1600 gradi per 3 ore, è stato misurato il trattamento termico. Prestazioni, utilizzando il metodo del crogiolo statico per il test di corrosione delle scorie. Lungo la direzione di formazione del campione, praticare fori con una profondità di 40 mm e un diametro interno di 38 mm e 33 mm al centro della superficie superiore del campione per realizzare i crogioli. Dopo la vibrazione, la formatura e la cottura a 110 gradi per 24 ore, i fori vengono posizionati in ciascun crogiolo. Mettere 50 g di scoria (la composizione chimica (w) della scoria è: Fe2O3 24.97 percento , Al2O3 6.63 percento , CaO 16.13 percento , Si O2 9.47 percent , Ti O2 1.1 percent , MnO2 0.2 percent , Na2O 0.05 percent , K2O 0.01 percent ) Sinterizzato in un forno elettrico a 1600 gradi e conservato per 3 ore. Dopo il raffreddamento naturale, tagliare lungo la sezione del crogiolo, misurare l'area di corrosione delle scorie e l'area di penetrazione e calcolare l'indice di corrosione delle scorie (area di corrosione delle scorie/area della sezione trasversale assiale della scanalatura originale × 100%) e l'indice di permeabilità (area di permeazione/area trasversale -sezione dell'asse della scanalatura originale × 100 percento ).
2 Risultati e analisi
2.1 Proprietà fisiche
Con l'aumento della magnesia e la diminuzione della polvere di spinello, le resistenze alla flessione e alla compressione dei campioni A e B in ciascuna sezione di temperatura sono superiori a quelle del campione C. Le resistenze dei tre tipi di campioni nelle sezioni di media e bassa temperatura sono non molto diverso. La differenza è evidente. Dopo la cottura a 1600 gradi, l'espansione dei tre campioni è aumentata gradualmente con l'aumento del contenuto di magnesia. L'espansione residua del campione A era dello 0,48%, la porosità era bassa e la stabilità del volume era elevata; mentre il campione C era dell'1,13%, l'espansione residua è la più grande.
2.2 Macroosservazione e indice di corrosione da scoria del campione dopo erosione da scoria
Si può vedere che la scoria dei tre campioni ha un aspetto completo dopo la corrosione e non vi è alcun segno evidente di corrosione. Dopo la sinterizzazione a 1600 gradi, la penetrazione delle scorie è dominante. La parte di infiltrazione delle scorie cambia da nera a marrone e la zona di transizione diventa gradualmente meno profonda dall'interno verso l'esterno. La scoria rimanente nella scanalatura è chiamata restringimento cilindrico nel mezzo. Il campione A presentava fessure orizzontali e verticali e la scoria penetrava gradualmente nelle fessure ad alta temperatura e la quantità di residui interni non era molto elevata e la resistenza alla corrosione era nella media. La penetrazione della scoria del campione B nel crogiolo è inferiore a quella dei campioni A e C e la quantità di residuo è superiore a quella del campione A. Il campione C ha pori interni relativamente alti a causa della sua grande espansione di volume. La scoria penetra nella matrice attraverso i pori e si diffonde attraverso la fase liquida ad alte temperature, provocando crepe e struttura allentata nello strato permeabile. La quantità di residuo all'interno del crogiolo è superiore a quella dei campioni A e B. .
Con l'aumento della magnesia, l'indice di antierosione aumenta gradualmente e l'indice di antipermeabilità prima diminuisce e poi aumenta. Da un lato, il MgO nella magnesia reagisce con Al2O3 per generare spinello in situ per produrre espansione di volume, e la magnesia in eccesso MgO viene dissolta in forma solida nello spinello. Dopo la cottura a 1600 gradi, il campione C ha un alto contenuto di magnesia e la più grande espansione di spinello sintetico. Un'eccessiva espansione porterà ad un'elevata porosità e bassa resistenza del corpo di colata, che farà penetrare facilmente le scorie nella matrice e causare scheggiature termiche; altro Da un lato, FeO e MnO nelle scorie possono formare una soluzione solida con lo spinello: FeO più MnO più MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. Il Si O2 nelle scorie diventa abbondante e diventa molto viscoso. Poiché la profondità di penetrazione della scoria (L) dipende dall'equazione: dove σ è la tensione superficiale della scoria, è il raggio di porosità del corpo di colata, t è il tempo di penetrazione della scoria, è l'angolo di contatto tra il corpo di colata e la scoria , ed è la viscosità della scoria. Si può dedurre che L è inversamente proporzionale a. L'Al2O3 nella matrice può catturare CaO nelle scorie, lo spinello aggiunto al colabile può solidificare FeO e MnO nelle scorie, che possono aumentare la viscosità e il punto di fusione delle scorie e inibire la penetrazione delle scorie. Questi due effetti possono ridurre al minimo la diminuzione della resistenza alla penetrazione delle scorie; inoltre, all'aumentare del contenuto di MgO, maggiore è il rapporto tra MgO e Al2O3 nello spinello sintetico di magnesio-alluminio, maggiore è la sua resistenza alla corrosione, quindi campione C L'indice di resistenza alla corrosione è superiore a quello dei campioni A e B. Il contenuto di Mg O nel campione C è relativamente alto e l'espansione è grande. Le microfessure causate da una corretta espansione possono organizzare l'espansione delle fessure, ma un'espansione eccessiva aumenterà il volume e perderà l'effetto di controllare la penetrazione della scoria, provocando la penetrazione della scoria nella matrice. Si è verificata una scheggiatura termica, che ha determinato un elevato indice di permeabilità del campione C.
Secondo lo studio del meccanismo di corrosione [8], a causa della reazione della scoria fusa e del rivestimento di lavoro della siviera per formare una zona protettiva, il rivestimento interno non può più essere corroso dalla scoria fusa. In questa cintura dello strato protettivo, la maggior parte dell'ossido di ferro e dell'ossido di manganese nelle scorie a contatto con il rivestimento si dissolve nella struttura reticolare dello spinello per formare una soluzione solida. L'ossido di ferro nelle scorie reagisce con Al2O3 per produrre spinello ferro-alluminio e l'espansione causata da esso non è significativa. Sebbene il CaO nelle scorie reagisca con Al2O3 per produrre CA6, avrà una grande espansione, ma è bilanciata dalla reazione di CaO e SiO2 nelle scorie con Al2O3 per produrre mayemite o anortite e altri minerali a basso punto di fusione. Pertanto, la combinazione di minerali ad alto punto di fusione e a basso punto di fusione generati dalla reazione tra il rivestimento di lavorazione della siviera e la scoria fusa fornisce uno strato protettivo superficiale caldo per il rivestimento di lavorazione della siviera, riducendo così al minimo l'ulteriore erosione del rivestimento di lavorazione della siviera.
Inoltre, quando la composizione chimica della scoria penetra nel materiale refrattario e reagisce con esso, il legame cristallino principale dell'area infiltrata diminuisce e viene facilmente eroso dal flusso impulsivo, che causerà un'ulteriore esposizione del materiale refrattario , e il materiale refrattario non è esposto. La parte infiltrata viene attaccata chimicamente [9]. Al contrario, quando non c'è azione meccanica per eliminare la parte infiltrata, l'attacco chimico diventerà gradualmente più lento e si arresterà per effetto del gradiente termico di temperatura. Nel processo di ciclo termico, lo strato permeabile non è mai stato staccato dallo strato permeabile, quindi il peeling della struttura colabile in siviera sarà limitato dalla profondità di penetrazione. Anche i requisiti per le diverse parti del colabile per siviera sono diversi. Il colabile a parete del mestolo è controllato dal rivestimento metallico e non si espanderà liberamente nelle applicazioni pratiche. Per una maggiore durata, è necessario selezionare Al2O3-MgO con basso tasso di espansione lineare dopo il trattamento ad alta temperatura. Calcinabile, non sfogliante e allo stesso tempo resistente alla corrosione. Il fondo della borsa è diverso dalla parete della borsa, la forza vincolante del fondo della borsa è piccola e il materiale ad alta espansione è difficile da applicare qui a causa dello svantaggio di gonfiore e galleggiamento. Al fine di prevenire l'inarcamento e sopprimere la penetrazione delle scorie, i colabili in corindone-spinello con un'elevata stabilità di volume e un buon shock termico sono diventati la prima scelta per le applicazioni del fondo del rivestimento. Attualmente, la formula del gruppo B è stata applicata con successo alla parete della siviera da 110 t di una grande acciaieria domestica, con una vita utile media di 180-200 forni, di cui 30 forni di raffinazione LF, e lo spessore residuo di la parete della siviera è di 70 mm.
3 Conclusione
La resistenza all'erosione delle scorie e la resistenza alla permeabilità dei calcinabili sono spesso contraddittorie e la resistenza all'erosione e la resistenza alla permeabilità dovrebbero essere valutate in base alle specifiche condizioni d'uso. In questo esperimento, quando la quantità di polvere di magnesia fusa è del 4 percento (w) e la quantità di polvere di spinello di magnesio e alluminio fusa è dell'8 percento (w), il mestolo di alluminio-magnesio colabile ha un migliore effetto di resistenza alle scorie.