1. Introdução
A chaminé de um forno metalúrgico de uma siderúrgica foi alterada de bidirecional para unidirecional, e a temperatura dos gases de combustão no sistema de exaustão de fumaça (este artigo refere-se à parede ascendente, arco da parede de suporte, zona de transição, topo vertical da chaminé , etc.) aumentou em 300-500 grau , o que afetou seriamente o trabalho do sistema traseiro. O método de pulverização de névoa de água para reduzir a temperatura do gás de combustão causa uma forte hidratação do revestimento de tijolos do sistema de exaustão de fumaça e, durante os períodos de fundição e vazamento, a temperatura flutua muito, fazendo com que o revestimento de tijolos quebre e caia seriamente , e até o topo do telhado desmorona e a superfície da parede desmorona. Acidente de colapso. Por isso, os tijolos de revestimento utilizados na chaminé são desenvolvidos e utilizados na prática. Os detalhes são os seguintes.
2 Análise de ensaio
As propriedades da fórmula de teste de tijolos de alumina de magnésia comuns e tijolos de cromo de magnésia desenvolvidos estão listados na Tabela 1.
Os principais valores típicos de desempenho de tijolos de magnésia-cromo produzidos por processo especial com base na fórmula A e sua comparação com tijolos de magnésia-alumina comuns estão listados na Tabela 2. Pode-se ver que o desempenho de amolecimento de carga de alta temperatura de magnésia-cromo tijolos produzidos por tecnologia especial é significativamente melhorado, e a resistência à impermeabilização e choque térmico é mais de 3 vezes maior.
Pode ser visto na Figura 1 que a espessura residual dos tijolos comuns de magnésia-alumina é muito pequena após 1 a 2 fornos e não pode mais ser usada; enquanto os tijolos de cromo-magnésia estão apenas nas condições mais severas após o uso de 2 fornos, ou seja, o defeito de 0-40 mm na superfície rotativa de trabalho do tijolo da camada mais baixa dentro de uma largura de 1 m no meio do arco da parede de suporte ainda está bastante completo mesmo após 4-5 fornos. Pode-se observar que a vida útil dos tijolos de cromo-magnésio ainda apresenta grande potencial de melhoria.
Obviamente, o uso de tijolos de cromo de magnésia à prova d'água e resistentes a choques térmicos pode ser calculado de acordo com o padrão de "não há necessidade de reparos para pequenos reparos e reparos para reparos médios, ou seja, 3 reparos médios (5 fornos) para construir 1 conjunto e reparo duas vezes". Reduza a taxa de reparo do forno original de 60% para 30% (forno 4#, 9#), reduza o consumo de tijolos em 50% e reduza a taxa de reparo do forno de 85,2% para 33,3% (forno 6#, 7#). o consumo de tijolos é reduzido em 60,9%, e o consumo médio de tijolos é reduzido em 55,5%. Somente o suporte de arcos de parede e zonas de transição pode economizar milhões de dólares por ano. Se for estendido a todo o sistema de exaustão de fumaça, os benefícios são ainda mais consideráveis. Agora, o tijolo de magnésia-cromo à prova d'água e resistente a choques térmicos foi promovido e usado.
3 Microestrutura de tijolos de magnésia-cromo impermeáveis e resistentes a choques térmicos
Os tijolos originais de magnésia-alumina e tijolos de magnésia queimados comuns são danificados principalmente por pulverização e descamação, e os tijolos de magnésia-cromo são desenvolvidos com foco em melhorar o desempenho de resistência a altas temperaturas, impermeabilização e resistência ao choque térmico dos produtos. Areia e minério de cromo selecionado são os materiais de base, que são feitos por britagem e peneiramento, mistura total, moldagem a alta pressão e sinterização em temperatura ultra-alta. A comparação entre suas principais propriedades e os tijolos originais de magnésia-alumina está listada na Tabela 1 e na Tabela 2. Pode-se ver que o desempenho dos três tijolos desenvolvidos é obviamente melhor do que o dos tijolos comuns de magnésia-alumina, e A é o melhor.
O microscópio de pesquisa profissional universal AHMT{{0}}NU e o microscópio de polarização avançada BHS-753P produzido pela 0LYMPUS no Japão foram usados para examinar a microestrutura de tijolos de alumina de magnésia comuns, tijolos de magnésia queimados comuns e tijolos de cromo de magnésia resistentes a altas temperaturas, impermeáveis e resistentes a choques térmicos para sistemas de exaustão de fumaça. Realizar estudos observacionais.
(1) Tijolo comum de magnésia-alumina: as partículas neste tijolo são de magnésia comum, a fase cristalina principal do periclásio é pequena e uma parte considerável está na forma de ovas, e a fase secundária é silicato composto principalmente de fase de forsterita de cálcio ; um filme de fase de silicato relativamente espesso e contínuo envolvendo a fase de periclásio é a principal característica da microestrutura de magnésia comum. Além da fase de periclásio e da fase de silicato na base de tijolo de magnésia-alumina comum, a principal fase de cristal é o espinélio de magnésia-alumina; o espinélio de magnésia-alumina neste tipo de tijolo comum de magnésia-alumina é frequentemente concentrado em forma de ninho, os cristais simples de espinélio são frequentemente cercados por fases de silicato e as ligações diretas de espinélio-periclásio raramente são formadas. No entanto, a ligação entre as partículas e a matriz é relativamente densa.
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Figura 4 Microestrutura do tijolo comum de magnésia-alumina
Tijolo de magnésia calcinado comum: Sua composição de fase mineral é completamente consistente com a parte de partícula do tijolo de magnésia-alumina comum. Pode-se ver que o tijolo de magnésia calcinado comum tem uma microestrutura simples e uma estrutura compacta.
Tijolo de magnésia-cromo à prova d'água e resistente a choques térmicos: Este tijolo tem mais minerais e microestrutura mais rica. Existem poucas fases de silicato nas partículas de magnésia de alta qualidade, a taxa de ligação direta entre as fases de periclásio é alta e a combinação com a matriz é densa; o centro das partículas de minério de cromo selecionadas é deixado à esquerda e no meio inferior] A fase cristalina principal é Fe Cr O4, e a fase cristalina secundária é A fase de silicato contendo magnésio é frequentemente separada da matriz por microfissuras. A largura e o comprimento de extensão das microfissuras variam de acordo com o tamanho da partícula. Quanto maior o tamanho da partícula, mais largas e longas serão as microfissuras e vice-versa. A pureza da matriz de tijolo era originalmente alta e o teor de fase de silicato era baixo. Parte de Fe O e Cr2O3 no minério de cromo se difundiu no cristal de periclásio para promover o crescimento do cristal de periclásio, e algum minério de cromo reagiu com magnésia. O espinélio magnésia-cromo resultante existe entre o periclásio, o que melhora ainda mais a ligação direta entre as fases sólidas (periclásio-periclásio, periclásio-espinela, espinélio-espinela).
Através da comparação das microestruturas acima, pode-se ver que os tijolos de magnésia-cromo melhoraram a resistência a altas temperaturas, à prova d'água e ao choque térmico do que os tijolos de alumina de magnésia comuns e os tijolos de magnésia queimados comuns. O mecanismo é o seguinte:
(1) Usando magnésia de alta qualidade e minério de cromo selecionado como materiais de base, formação de alta pressão e queima de temperatura ultra-alta, de modo que a ligação direta entre as fases sólidas de tijolos de magnésia-cromo em altas temperaturas permaneça alta, com suficiente resistência a altas temperaturas e excelente estabilidade de volume. e resistência à fluência de alta temperatura, evite deformação e colapso.
(2) Porque a resistência à hidratação de periclásio, espinélio de magnésia-alumínio e espinélio de magnésia-cromo aumenta por sua vez; e o minério de cromo selecionado no próprio tijolo de magnésia-cromo também é uma espécie de espinela, que reage com a magnésia e, além disso, forma-se espinélio de magnésio-cromo, melhorando assim o desempenho de impermeabilização do produto.
(3) A adição de um certo número e grau de partículas de minério de cromo forma uma quantidade apropriada de microtrincas no produto (causadas por coeficientes de expansão térmica inconsistentes). A existência das microfissuras pode absorver a energia da propagação e expansão de grandes fissuras esfoliantes, tornando a esfoliação grande. A propagação e propagação de rachaduras são enfraquecidas e terminadas, melhorando assim a resistência ao choque térmico.
4 Comparação de aplicações práticas
4.1 Tijolo de alumina de magnésia comum
O uso de tijolos comuns de magnésia-alumina no arco da parede de suporte é o seguinte: o serviço do primeiro forno (pequeno reparo) é reparado (às vezes todos substituídos) e o serviço do segundo forno (reparo médio) é totalmente substituído. Por exemplo, o forno 6# é reparado 9 vezes por ano, todos os arcos da parede de suporte são removidos e substituídos 8 vezes e a tampa é reparada uma vez, ou seja, a taxa de manutenção desta peça é de 94,4%. O forno 9# é reparado 10 vezes por ano, e as paredes e arcos de suporte são todos desmontados e substituídos 6 vezes, e a taxa de manutenção é de 60 por cento. Portanto, é urgente melhorar a vida útil do revestimento de tijolos do sistema de exaustão de fumaça e reduzir o consumo de tijolos.
4.2 Tijolo de magnésia-cromo à prova d'água e resistente a choques térmicos
A situação dos tijolos de cromo de magnésia resistentes a choques térmicos e impermeabilizantes utilizados na sustentação de arcos de parede é a seguinte: o primeiro forno de serviço está intacto e não precisa ser coberto; Como a observação durante o reparo intermediário ainda é muito completa, não há necessidade de reparo, mas devido à preocupação de que o reparo intermediário não repare o próximo reparo menor e, em seguida, o progresso do reparo seja afetado, então o reparo é realizado dentro de 1 m no meio e, finalmente, 4 a 5 fornos serão reparados. Pode ser substituído durante o serviço, para que a vida útil possa ser aumentada de 2 a 3 vezes.
5. Conclusão
Com base em magnésia de alta qualidade e minério de cromo selecionado, os tijolos de magnésia-cromo de alta temperatura, à prova d'água e resistentes a choques térmicos desenvolvidos por um processo especial substituem os tijolos originais de magnésia-alumina e tijolos de magnésia queimados comuns. Suas vantagens são: fácil construção no local, boa integridade da alvenaria, alta resistência, estabilidade de volume e resistência à fluência, especialmente excelente impermeabilização e resistência ao choque térmico; a vida útil aumentou de 2 a 3 vezes, o consumo de tijolos foi reduzido em 55,5% e apenas o arco da parede de suporte e a zona de transição podem economizar milhões de yuans todos os anos. Os tijolos de magnésia-cromo à prova d'água e resistentes a choques térmicos estão agora em uso.
