QUAIS MATÉRIAS-PRIMAS AFETAM A RESISTÊNCIA À ESCÓRIA DE CONJUNTOS DE CONJUNTO DE ALUMÍNIO-MAGNÉSIO

Agora, a panela tornou-se um importante equipamento de refino, de modo que os tijolos alcalinos se tornaram um importante material refratário para o revestimento da panela e são usados ​​em conjunto com diferentes métodos de construção, como tijolos Mg OC para a linha de escória e alumínio -magnésio para o fundo e a parede da concha. Castable. As condições de uso da linha de escória são particularmente severas, e os danos do revestimento interno também são os mais graves. Em aplicações práticas, atenção especial deve ser dada aos danos da escória de aço aos materiais refratários.
O dano da escória de aço aos materiais refratários é dividido principalmente em dois aspectos, um é a erosão e o outro é a penetração. Quando a escória penetra no tijolo, uma camada metamórfica é formada no tijolo, e a camada metamórfica e a camada não modificada são continuamente trocadas entre frio e calor durante o uso, e a diferença no coeficiente de expansão causa rachaduras e descamação estrutural. Portanto, o fundido em panela serve principalmente para fortalecer a matriz, reduzir a penetração da escória e enfraquecer a formação da camada metamórfica.
1 teste
1.1 Matérias-primas e plano de teste
O agregado utilizado é corindo branco fundido com tamanho de grão {{0}}, 5-3, 3-1 e menor ou igual a 1 mm, w(Al2O3)=98. 5 por cento; 1-0 corindo de placa mm, w(Al2O3)=98,5 por cento ; Menor ou igual a 00,074 mm de pó de espinela de alumínio e magnésio, w(Al2O3)=78,5 por cento, w(Mg O)=20 por cento; Pó de magnésia fundida menor ou igual a 0,088 mm, w(Mg O)=96,5 por cento; Pó fino menor ou igual a 3μm -Al2O3, w(Al2O3)=98,5 por cento ; cimento de aluminato de cálcio puro, w(Al2O3)=70 por cento , w(CaO)=29 por cento .
De acordo com agregado de corindo branco fundido 55 por cento (w), agregado de corindo tabular 10 por cento (w), pó fino de corindo, pó de magnésia, pó de espinela de magnésio-alumínio e pó -Al2O3 32 por cento (w), cimento de ácido de cálcio de alumínio 3 por cento ( w) é misturado para alterar o conteúdo de magnésia e espinélio.
1.2 Processo de teste e teste de desempenho
A amostra preparada foi vibrada e vazada em um molde de 40 mm×40 mm×160 mm, e desmoldado por cura natural por 24 h. Após o tratamento térmico a 110 graus por 24 horas, 1000 graus por 3 horas e 1600 graus por 3 horas, o tratamento térmico foi medido. Desempenho, usando o método de cadinho estático para teste de corrosão de escória. Ao longo da direção de formação da amostra, faça furos com profundidade de 40 mm e diâmetro interno de 38 mm e 33 mm no centro da superfície superior da amostra para fazer cadinhos. Depois de vibrar, formar e assar a 110 graus por 24 h, os orifícios são colocados em cada cadinho. Coloque 50 g de escória (a composição química (w) da escória é: Fe2O3 24.97 por cento , Al2O3 6.63 por cento , CaO 16,13 por cento , Si O2 9.47 por cento , Ti O2 1.1 por cento , MnO2 0.2 por cento , Na2O 0,05 por cento , K2O 0,01 por cento ) Sinterizado em um forno elétrico de 1600 graus e mantido por 3 horas. Após o resfriamento natural, corte ao longo da seção do cadinho, meça a área de corrosão da escória e a área de penetração e calcule o índice de corrosão da escória (área de corrosão da escória / área da seção transversal axial do sulco original × 100 por cento) e índice de permeabilidade (área de permeação / área transversal -área da seção do eixo original da ranhura × 100 por cento).
2 Resultados e análises
2.1 Propriedades físicas
Com o aumento da magnésia e a diminuição do pó de espinélio, as resistências à flexão e à compressão das amostras A e B em cada seção de temperatura são maiores do que as da amostra C. As resistências dos três tipos de amostras nas seções de temperatura média e baixa são não muito diferente. A diferença é óbvia. Depois de disparar a 1600 graus, a expansão das três amostras aumentou gradativamente com o aumento do teor de magnésia. A expansão residual da amostra A foi de 0,48%, a porosidade foi baixa e a estabilidade do volume foi alta; enquanto a amostra C foi de 1,13%, a expansão residual é a maior.
2.2 Macroobservação e índice de corrosão da escória da amostra após a erosão da escória
Pode-se observar que a escória das três amostras apresenta aparência completa após a corrosão, não havendo nenhum sinal evidente de corrosão. Após a sinterização a 1600 graus, a penetração da escória é dominante. A parte de infiltração da escória muda de preto para marrom, e a zona de transição torna-se gradualmente mais rasa de dentro para fora. A escória restante no sulco é chamada de retração cilíndrica no meio. A amostra A apresentava rachaduras horizontais e verticais, e a escória penetrava gradualmente nas rachaduras sob alta temperatura, a quantidade de resíduos internos não era grande e a resistência à corrosão era média. A penetração da escória da amostra B no cadinho é menor que a das amostras A e C, e a quantidade de resíduo é maior que a da amostra A. A amostra C tem poros internos relativamente altos devido à sua grande expansão de volume. A escória penetra na matriz através dos poros e se difunde pela fase líquida em altas temperaturas, causando trincas e estrutura solta na camada permeável. A quantidade de resíduo dentro do cadinho é maior do que nas amostras A e B. .
Com o aumento da magnésia, o índice antierosivo aumenta gradualmente, e o índice antipermeabilidade primeiro diminui e depois aumenta. Por um lado, o Mg O na magnésia reage com Al2O3 para gerar espinélio in situ para produzir expansão de volume, e o excesso de magnésia Mg O é dissolvido no sólido no espinélio. Depois de disparar a 1600 graus, a amostra C tem um alto teor de magnésia e a maior expansão de espinélio sintético. Expansão excessiva levará a alta porosidade e baixa resistência do corpo de vazamento, o que fará com que a escória penetre facilmente na matriz e cause lascamento térmico; outro Por um lado, FeO e MnO na escória podem formar uma solução sólida com espinélio: FeO mais MnO mais MA→(Fe,Mn,Mg)O·(Fe,Al)2O3. O Si O2 na escória torna-se abundante e torna-se muito viscoso. Uma vez que a profundidade de penetração da escória (L) depende da equação: onde σ é a tensão superficial da escória, é o raio de porosidade do corpo de vazamento, t é o tempo de penetração da escória, é o ângulo de contato entre o corpo de vazamento e a escória , e é a viscosidade da escória. Pode-se inferir que L é inversamente proporcional a. O Al2O3 na matriz pode capturar CaO na escória, o espinélio adicionado ao concreto pode solidificar FeO e MnO na escória, o que pode aumentar a viscosidade e o ponto de fusão da escória e inibir a penetração da escória. Esses dois efeitos podem fazer com que a diminuição da resistência à penetração de escória seja suprimida ao mínimo; além disso, à medida que o teor de MgO aumenta, quanto maior a proporção de Mg O para Al2O3 no espinélio sintético de magnésio-alumínio, maior sua resistência à corrosão, então amostra C O índice de resistência à corrosão é maior que o das amostras A e B. O conteúdo de Mg O na amostra C é relativamente alto e a expansão é grande. As microfissuras causadas pela expansão adequada podem organizar a expansão das trincas, mas a expansão excessiva aumentará o volume e perderá o efeito de controlar a penetração da escória, fazendo com que a escória penetre na matriz. Ocorreu spalling térmico, resultando em um alto índice de permeabilidade da amostra C.
De acordo com o estudo do mecanismo de corrosão [8], devido à reação da escória fundida e do revestimento da panela para formar uma zona protetora, o revestimento interno não pode mais ser corroído pela escória fundida. Neste cinturão de camada protetora, a maior parte do óxido de ferro e óxido de manganês na escória em contato com o revestimento é dissolvida na estrutura da treliça espinélio para formar uma solução sólida. O óxido de ferro na escória reage com Al2O3 para produzir espinélio de ferro-alumínio e a expansão causada por ele não é significativa. Embora o CaO na escória reaja com Al2O3 para produzir CA6, ele terá uma grande expansão, mas é compensado pela reação de CaO e Si O2 na escória com Al2O3 para produzir maiemita ou anortita e outros minerais de baixo ponto de fusão. Portanto, a combinação de minerais de alto ponto de fusão e baixo ponto de fusão gerados pela reação entre o revestimento de trabalho da panela e a escória fundida fornece uma camada de proteção de superfície quente para o revestimento de trabalho da panela, minimizando assim a erosão adicional do revestimento de trabalho da panela.
Além disso, quando a composição química da escória penetra no material refratário e reage com ele, a ligação cristalina principal da área infiltrada diminui e é facilmente corroída pelo fluxo de impulso, o que fará com que o material refratário fique ainda mais exposto , e o material refratário não fica exposto. A parte infiltrada é atacada quimicamente [9]. Ao contrário, quando não há ação mecânica para eliminar a parte infiltrada, o ataque químico vai se tornando gradativamente mais lento e parando devido ao gradiente térmico de temperatura. No processo de ciclagem térmica, a camada permeável nunca foi removida pela camada permeável, de modo que o descascamento da estrutura fundível em concha será limitado pela profundidade de penetração. Os requisitos para diferentes partes do calcinável em panela também são diferentes. O concreto da parede da panela é controlado pelo revestimento de metal e não se expandirá livremente em aplicações práticas. Para uma vida útil mais longa, é necessário selecionar Al2O3-MgO com baixa taxa de expansão linear após tratamento de alta temperatura. Castável, não escamável e resistente à corrosão ao mesmo tempo. O fundo da bolsa é diferente da parede da bolsa, a força de ligação do fundo da bolsa é pequena e o material de alta expansão é difícil de ser aplicado aqui devido à desvantagem de inchar e flutuar. A fim de evitar o arqueamento e suprimir a penetração de escória, os concretos corindo-espinélio com alta estabilidade de volume e bom choque térmico tornaram-se a primeira escolha para aplicações de revestimento de fundo. Atualmente, a fórmula do grupo B foi aplicada com sucesso à parede da panela de 110t de uma grande usina siderúrgica doméstica, com uma vida útil média de 180-200 fornos, dos quais 30 fornos são de refino LF, e a espessura residual de a parede da panela é de 70 mm.
3 Conclusão
A resistência à erosão da escória e a resistência à permeabilidade dos concretos são muitas vezes contraditórias, e a resistência à erosão e a resistência à permeabilidade devem ser pesadas de acordo com as condições específicas de uso. Neste experimento, quando a quantidade de pó de magnésia fundida é de 4 por cento (w) e a quantidade de pó de espinela de magnésio fundido-alumínio é de 8 por cento (w), o fundido de concha de alumínio-magnésio tem um melhor efeito de resistência à escória.