Os requisitos para fundição de metais não ferrosos para materiais refratários são relativamente complexos. Ele não deve apenas ter resistência suficiente a altas temperaturas, mas também ter uma certa resistência a altas temperaturas. A seleção de materiais refratários tem requisitos rigorosos. Ao mesmo tempo, a fundição de vários metais não ferrosos tem características próprias, sendo necessário selecionar seletivamente materiais refratários.
Atualmente, os refratários usados na indústria de fundição de metais não ferrosos na China são divididos em duas categorias: refratários ácidos e refratários alcalinos. Refratários levemente ácidos são principalmente óxidos trivalentes (série Al₂O₃-SiO₂), incluindo principalmente tijolos de alta alumina, tijolos de mulita, tijolos de corindo de zircônio, etc.; enquanto os refratários alcalinos são principalmente óxidos bivalentes (série MgO -Al₂O₃, MgO-Cr₂O₃), incluindo tijolos de magnésia-cromo, tijolos de magnésia-alumina, tijolos de espinélio de magnésia-alumina, etc.
1. Projeto e prática de aplicação de materiais refratários na indústria de metalurgia de chumbo
1) Projeto do Fundo do Forno
Após anos de experiência prática em produção, para fundição de chumbo, os fornos metalúrgicos usados incluem dezenas de fornos metalúrgicos que processam vários materiais de chumbo, mas o revestimento refratário de fornos metalúrgicos usa principalmente tijolos de magnésia-cromo, tijolos de alta alumina, refratários de alta qualidade de alumina material de compactação, etc.
(1) A área da camada permanente na parte inferior do forno
In the design of the furnace lining, each position in the furnace body is different, and the selection of refractory materials also changes accordingly. Taking the fixed horizontal metallurgical furnace body as an example, the furnace bottom generally uses magnesia-chrome bricks, high-alumina bricks, aluminum-chromium spinel, high-alumina ramming materials, magnesia ramming materials, etc., and some use high-strength ramming materials. The anti-seepage ramming material is also composed of Al₂O₃-SiO₂ series, and the content of Al₂O₃ is >75 por cento. A gravidade específica do chumbo líquido é de 10,6 g/cm³ e a permeabilidade é extremamente forte. Portanto, o material refratário no fundo do forno não deve ter apenas a função de dissipação de calor, mas também uma alta capacidade de impedir a infiltração de chumbo.
Atualmente, a prática amplamente utilizada é colocar primeiro tijolos de alta alumina na placa de aço do fundo do forno. Uma camada de material refratário com resistência à penetração de chumbo deve ser fornecida na parte superior da almofada. Atualmente, são usados materiais de compactação de magnésio ou materiais de compactação anti-infiltração de alta resistência (alta alumina), os quais podem atuar como uma barreira. A proporção de material de compactação de magnésia é: magnésia: pó de magnésio=7:3, com salmoura, tamanho de partícula de magnésia: 0.2~0.5mm70 por cento, 1,5 ~3,0 mm 30 por cento; a composição do material de compactação anti-infiltração de alta resistência é: agregados de alto alumínio e pó de osso de vários tamanhos de partícula são configurados. Após o cozimento em alta temperatura, os agregados de vários tamanhos de partícula são expandidos e fortemente combinados para atingir o objetivo ideal de chumbo anti-infiltração.
Deve-se notar que, depois que os materiais de compactação de magnésio e magnésio-cromo são compactados, eles precisam ser cozidos em baixa temperatura. Após o cozimento da água livre, as juntas de dilatação devem ser preenchidas com pó fino de magnésio para garantir a resistência e a compacidade da camada de compactação. sexo. Recomenda-se que a espessura do material de compactação seja de 150 a 300 mm, o que é conveniente para a conclusão única da compactação e pode concluir o cozimento de maneira mais uniforme, formando uma camada geral com melhor efeito anti-infiltração.
(2) área da camada de trabalho inferior do forno
Para a seleção de materiais refratários para a camada de segurança e a camada de trabalho do fundo do forno, os tijolos de magnésia-cromo são amplamente utilizados. Entre eles, a camada de segurança pode ser tijolos de cromo-magnésia ligados diretamente, e a camada de trabalho é tijolos de cromo-magnésia semi-religados. Com a flutuação do nível do líquido de chumbo, a temperatura do fundo do forno flutua obviamente, então os tijolos de magnésia-cromo semi-religados com boa resistência ao choque térmico devem ser selecionados. tijolo. A camada de segurança e a camada de trabalho do fundo do forno também são feitas de tijolos de alta alumina. Geralmente, este tipo de forno terá uma camada inferior de chumbo com uma altura de ~400 mm, de modo que o fundo do forno não será corroído pela escória e o teor de Al₂O₃ pode ser selecionado. Não menos de 75 por cento de tijolos de alta alumina são usados como tijolos de revestimento para a camada de segurança e camada de trabalho na parte inferior do forno.
2) A área de trabalho no forno
A seleção de materiais refratários na área de trabalho (parede do forno, topo do forno) no forno é dividida em duas áreas, uma são os tijolos refratários na área da poça de fusão (especialmente a área da linha de escória) e a outra são os tijolos refratários na área meteorológica.
(1) A área da poça fundida no forno
Os tijolos refratários na área da poça fundida (especialmente a área da linha de escória) serão erodidos e lavados pela escória fundida. A composição da escória de fundição de chumbo é relativamente complexa e o material refratário de alta alumina participará da reação de formação de escória, de modo que os tijolos refratários de alta alumina são selecionados. Não é adequado e devem ser usados tijolos refratários de magnésia-cromo. Ao mesmo tempo, considerando a resistência à erosão da escória e resistência à erosão de tijolos refratários, tijolos de magnésia-cromo com eletrofusão e recombinação devem ser selecionados.
Os tijolos deste material são superiores aos tijolos de magnésia-cromo semi-recombinados em resistência à corrosão de escória. O aumento do teor de Cr₂O₃ pode melhorar a resistência à corrosão da escória dos tijolos, portanto, tente escolher tijolos refratários de magnésia-cromo com maior teor de Cr₂O₃.
(2) Área meteorológica no forno
Os tijolos refratários na zona meteorológica não serão erodidos pela escória, mas apenas pela erosão salpicada de uma pequena quantidade de escória e pela erosão da fumaça empoeirada. Portanto, tijolos refratários de magnésia-cromo com menor Cr₂O₃ podem ser selecionados. Os tijolos de cromo de magnésia usados no forno de redução de fundição de chumbo de uma fábrica nacional usaram tijolos de cromo de magnésia ligados diretamente com alto Cr₂O₃ no estágio inicial de produção, e a superfície dos tijolos de cromo de magnésia na área meteorológica estava livre de metal e escória. Os tijolos são quebrados em duas seções e a estrutura é solta. De acordo com os resultados da análise, julga-se que Fe³﹢ e Fe²﹢ nos tijolos refratários são reduzidos a Fe elementar em grande quantidade, o que leva à estrutura solta do corpo do tijolo.
Portanto, na manutenção, foi usado o tijolo de magnésia-cromo fundido recombinado com baixo teor de Cr₂O3 (o teor de Cr₂O3 é de 12 por cento). A principal razão para esta melhoria é que a porosidade aparente do tijolo de magnésia-cromo fundido é baixa, e o teor de Fe³﹢ e Fe²﹢ no tijolo refratário é reduzido, de modo que é mais adequado para a forte atmosfera redutora no área meteorológica e prolonga a vida útil. Depois de mudar para este tipo de eletrofusão combinada com tijolos de magnésia-cromo, o tempo de uso foi bastante estendido e bons resultados foram alcançados.
2. Conclusão
Existem muitos tipos de fornos usados na indústria doméstica de fundição de chumbo, e dispositivos de resfriamento também são usados em vários fornos metalúrgicos, que têm um bom efeito no prolongamento da vida útil dos fornos metalúrgicos. No entanto, do ponto de vista do processo de uso, para fundição de chumbo, que possui alto grau de superaquecimento, matérias-primas complexas e mate de chumbo corroem facilmente o processo de fundição do dispositivo de resfriamento, a operação da escória pendurada pelo dispositivo de resfriamento ainda tem certos riscos de segurança, portanto, o dispositivo de resfriamento é revestido com revestimentos internos. Ter materiais refratários ainda é indispensável. O uso correto de materiais refratários e dispositivos de refrigeração se complementam e podem desempenhar um papel de proteção mútua.
Com base nas características do processo de fundição, nas características dos materiais de fundição e na seleção e uso corretos de materiais refratários, para garantir a operação normal do forno metalúrgico, garantir uma vida útil razoável do forno e fazer com que a empresa obtenha benefícios econômicos , também é necessário ter um projeto de material refratário correto e razoável. , incluindo projeto estrutural, cálculo de expansão e aquecimento e cozimento de alvenaria, todos afetam o uso normal de materiais refratários.
Portanto, com base no desenvolvimento existente, é necessário estudar e melhorar os materiais refratários em termos de resistência à erosão, resistência à corrosão de escória, análise de tensão, sistema de cozimento, etc. os esforços de muitos usuários podem fazer com que o material refratário alcance um melhor efeito de aplicação.
