ΧΡΗΣΗ ΣΚΟΡΩΝ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΧΡΩΜΙΟΥ ΓΙΑ ΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΤΟΥΒΛΩΝ ΚΟΡΟΥΝΔΙΟΥ ΧΡΩΜΙΟΥ-ΖΙΡΚΟΝΙΟΥ ΓΙΑ ΜΗ ΣΙΔΗΡΟΥΣ ΜΕΤΑΛΛΟΥΣ ΤΥΓΚΟΥ

Τα πυρίμαχα υλικά για κλιβάνους μη σιδηρούχων μετάλλων λειτουργούν σε σκληρά περιβάλλοντα, όπως καμίνους καπνού για την τήξη μολύβδου, ψευδαργύρου και κασσίτερου και πυρίμαχα για πλευρικούς κλιβάνους εμφύσησης. Αυτοί οι κλίβανοι απαιτούν πυρίμαχα υλικά με αντοχή σε θλίψη σε θερμοκρασία δωματίου, αντοχή στη διάβρωση, αντοχή στη μείωση και αντοχή σε θερμικό σοκ. Αυτά δεν είναι διαθέσιμα στα αυθεντικά πυρίμαχα υλικά μαγνησίας-χρωμίου. Το τούβλο χρωμίου αλουμινίου έχει τα πλεονεκτήματα της καλής απόδοσης υψηλής θερμοκρασίας, της ισχυρής αντοχής στη διάβρωση, της αντοχής στη διάβρωση κ.λπ., και χρησιμοποιείται κυρίως στη γραμμή σκωρίας του κλιβάνου στη βιομηχανία μη σιδηρούχων μεταλλουργικών προϊόντων. Ωστόσο, τα υπάρχοντα κοινά πυρίμαχα υλικά σκωρίας χρωμίου έχουν το πρόβλημα της κακής αντοχής στην αντίδραση μείωσης και στο θερμικό σοκ, που δεν μπορούν να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις αυτών των κλιβάνων.
Η σκωρία αλουμινίου χρωμίου είναι ένα υποπροϊόν που παράγεται κατά την τήξη μεταλλικού χρωμίου. Η κύρια φάση του είναι ένα στερεό διάλυμα -Al2O3 και Cr2O3. Η συνολική ποσότητα Al2O3 και Cr2O3 στη χημική σύνθεση είναι γενικά μεγαλύτερη ή ίση με 90 τοις εκατό (w), το οποίο είναι ένα εξαιρετικό πυρίμαχο υλικό απόδοσης. Η σκωρία αλουμινίου χρωμίου μπορεί να κατασκευαστεί σε τούβλα σκωρίας χρωμίου και να χρησιμοποιηθεί στην επένδυση εργασίας μη σιδηρούχων κλιβάνων. Ωστόσο, η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες Na2O, Fe2O3, Si O2 και μεταλλικό Cr στη σκωρία αλουμινίου χρωμίου είναι σχετικά υψηλή και ασταθής, γεγονός που επηρεάζει το αποτέλεσμα χρήσης του.
Σε αυτή την εργασία, ως πρώτες ύλες χρησιμοποιήθηκαν σκωρία αλουμινίου-χρωμίου, αλουμίνα και μετάλλευμα χαμηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο και το πείραμα επανασύνθεσης υλικού αλουμινίου-χρωμίου πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο ηλεκτρικής τήξης. Στη συνέχεια, τα τούβλα κορούνδιο χρωμίου-ζιρκόνιου παρασκευάστηκαν με ανάμειξη υλικών τηγμένου αλουμινίου και χρωμίου με τηγμένο μουλλίτη ζιρκονίου, εστιάζοντας στην επίδραση της ποσότητας του τηγμένου μουλλίτη ζιρκονίου στην αντίσταση θερμικών κραδασμών των τούβλων κορουνδίου χρωμίου-ζιρκόνιου.
1 Δοκιμή σύνθεσης τετηγμένου υλικού αλουμινίου χρωμίου
1.1 Πρώτες ύλες
Οι πρώτες ύλες είναι σκωρία αλουμινίου χρωμίου, σκόνη αλουμίνας και μετάλλευμα χαμηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο με μέγεθος σωματιδίων μικρότερο ή ίσο με 1 mm. Οι κύριες φάσεις της σκωρίας αλουμινίου χρωμίου είναι το κορούνδιο χρώμιο, το -Al2O3 και το μεταλλικό Cr. Η χημική σύνθεση της σκωρίας αλουμινίου χρωμίου και του μεταλλεύματος χαμηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο ποικίλλει ελαφρώς ανάλογα με τον χρησιμοποιούμενο ηλεκτρικό φούρνο με κέλυφος 300 k VA και τον ηλεκτρικό κλίβανο ντάμπινγκ 6 300 k VA.
1.2 Μέθοδοι δοκιμών και αποτελέσματα
1.2.1 Δοκιμή ηλεκτρικής τήξης ηλεκτρικού κλιβάνου κελύφους 300 k VA
Χρησιμοποιώντας ως πρώτες ύλες σκωρία αλουμινίου χρωμίου, σκόνη αλουμίνας και μετάλλευμα χαμηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο, σχεδιάστηκαν τρεις αναλογίες δοκιμής. Ανακατέψτε τα συστατικά σύμφωνα με την αναλογία δοκιμής και ανακατέψτε ομοιόμορφα. Πάρτε περίπου 1 000 κιλά από το μείγμα, βάλτε το σε ηλεκτρικό φούρνο 300k VA και μυρίστε σε 1 900-2 100 βαθμό . Προκειμένου να εξατμιστεί το Na2O και άλλες ακαθαρσίες κατά τη διάρκεια της διαδικασίας τήξης, σχεδιάζονται διαφορετικοί χρόνοι τήξης και εξευγενισμού. Δοκιμάστηκαν συνολικά 3 φούρνοι και ψύχθηκαν με φυσική ψύξη με τον κλίβανο. Παρατηρώντας την εμφάνιση του φριτ, διαπιστώνεται ότι το πάνω και το κάτω μέρος είναι πυκνό και ο πυρήνας της σκωρίας έχει σχήμα κηρήθρας. Κάθε δείγμα περιέχει μια μικρή ποσότητα μεταλλικού Cr. Λαμβάνοντας υπόψη το κόστος κατασκευής και την απόδοση του προϊόντος συνολικά, προσδιορίζεται ότι η αναλογία πρώτης ύλης στη δοκιμή μάζας είναι 3#, ο χρόνος τήξης είναι 8 ώρες και ο χρόνος διύλισης είναι μεγαλύτερος ή ίσος με 40 λεπτά.
1.2.2 6 300 k Δοκιμή τήξης ηλεκτρικού κλιβάνου απόρριψης VA
Λόγω της περιορισμένης θερμοκρασίας τήξης του πειραματικού ηλεκτρικού κλιβάνου μικρής κλίμακας, του μικρού σώματος κλιβάνου και του μικρού χρόνου συγκράτησης, το υλικό πυρήνα σκωρίας κηρήθρας στο μεσαίο τμήμα του ηλεκτρικού υλικού τήξης είναι περισσότερο. Επομένως, σε έναν ηλεκτρικό κλίβανο απόρριψης 6 300 k VA σε 2 100 ~ 2 200 βαθμό , διεξήχθη μια μεγάλη παρτίδα δοκιμής σύνθεσης ηλεκτροσύντηξης πρώτων υλών. Η σκωρία αλουμινίου χρωμίου, η σκόνη αλουμίνας και το μετάλλευμα χαμηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο στον Πίνακα 4 χρησιμοποιούνται ως πρώτες ύλες και οι τρεις παρτίδες χρησιμοποιούνται σύμφωνα με την αναλογία μάζας 12:3:5 και το κοινό υλικό είναι 18 τόνοι. Ο χρόνος τήξης είναι 8 ώρες και ο χρόνος διύλισης είναι μεγαλύτερος ή ίσος με 40 λεπτά. Ρίξτε το ηλεκτρο-λιωμένο υλικό στη σακούλα υποδοχής και αποσυσκευάστε το μετά από φυσική ψύξη για 72 ώρες. Κατά τη σύνθλιψη και την επιλογή, διαπιστώθηκε ότι το υλικό στο πάνω μέρος, στο κάτω μέρος και γύρω από το ηλεκτρόδιο είναι σχετικά πυκνό, σκληρό και ομοιόμορφα λιωμένο. το υλικό στο μεσαίο τμήμα έχει μεγάλους πόρους, αλλά η υφή είναι σκληρή. υπάρχει μια μικρή ποσότητα αποθέματος σιδηροχρωμίου που περιέχει άνθρακα στο κάτω μέρος.
Η χημική ανάλυση του συντηγμένου υλικού αλουμινίου και χρωμίου βασίζεται στη χημική σύνθεση των πρώτων υλών και στην αναλογία δοκιμής. Σε {{0}},28 τοις εκατό (w), υποδεικνύοντας ότι περίπου 80 τοις εκατό του Na2O εξατμίστηκε κατά τη διαδικασία τήξης. η περιεκτικότητα σε Fe2O3 μειώθηκε από 6,3 τοις εκατό (w) κατά τη διάρκεια της παρτίδας σε 0,27 τοις εκατό (w) μετά την τήξη. η περιεκτικότητα σε μεταλλικό Cr άλλαξε από την παρτίδα Το 2,48 τοις εκατό (w) της τήξης μειώνεται σε 0,64 τοις εκατό (w) μετά την τήξη. Εκτός από μέρος του μικρότερου μετάλλου Cr που οξειδώνεται σε Cr2O3, το υπόλοιπο σχηματίζει σιδηρόχρωμο με Fe2O3 και κατακάθεται στο κάτω μέρος της συσκευασίας υποδοχής. Η περιεκτικότητα σε μεταλλικό Cr μειώνεται, γεγονός που μπορεί να αποφύγει αποτελεσματικά τη διαστολή και τη δομική χαλαρότητα που προκαλείται από την οξείδωση του μεταλλικού Cr κατά τη χρήση του σύνθετου υλικού. Μπορεί να φανεί ότι η σύνθεση ηλεκτροσύντηξης μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά τις ακαθαρσίες Na2O, Fe2O3 και Cr στις πρώτες ύλες σκωρίας αλουμινίου χρωμίου και να αποκτήσει το σύνθετο υλικό αλουμινίου χρωμίου με χαμηλότερη περιεκτικότητα σε Na2O και Fe2O3, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση σε υψηλή θερμοκρασία του πυρίμαχο που παρασκευάζεται από αυτό.
2 Δοκιμή προετοιμασίας τούβλων κορούνδιου χρωμίου-ζιρκόνιου με τηγμένα υλικά αλουμινίου-χρωμίου
2.1 Πρώτες ύλες και προετοιμασία δειγμάτων
Τα υλικά δοκιμής περιλαμβάνουν τηγμένο αλουμίνιο και σωματίδια χρωμίου (μέγεθος σωματιδίων {{0}}, 3-1, μικρότερο ή ίσο με 1 mm) και λεπτή σκόνη (λιγότερο ή ίσο με 0,088 mm) που συντίθεται με την παραπάνω δοκιμή κλιβάνου ντάμπινγκ, και τηγμένα σωματίδια μουλλίτη ζιρκονίου (μέγεθος σωματιδίων 3- 1 mm), δραστική σκόνη -Al2O3 και φωσφορικό οξύ.
Ανακατέψτε τα συστατικά σύμφωνα με την αναλογία δοκιμής και τοποθετήστε τα για περισσότερες από 48 ώρες μετά την ανάμειξη. Χρησιμοποιήθηκε ηλεκτρική πρέσα με κοχλία 630 τόνων για το σχηματισμό τούβλων διαστάσεων 230 mm×114 mm×65 mm, ξηράνθηκαν σε 80-100 βαθμούς για 24 ώρες και ψήθηκαν σε κλίβανο 45 m3 στους 1550 βαθμούς για 22 ώρες.
2.2 Δοκιμές απόδοσης και αποτελέσματα
Ελέγξτε τη χύδην πυκνότητα, το φαινομενικό πορώδες, την αντοχή σε θλίψη σε θερμοκρασία δωματίου και τη θερμοκρασία έναρξης της αποσκλήρυνσης του φορτίου (0.2 MPa φορτίο) του δείγματος σύμφωνα με τα συμβατικά πρότυπα. Η μέθοδος αερόψυξης χρησιμοποιήθηκε για τον έλεγχο της αντοχής σε θερμικό σοκ. Το μέγεθος του δείγματος ήταν 114 mm×40 mm×40 mm και η θερμοκρασία θερμικού σοκ ήταν 950 μοίρες (συντήρηση θερμότητας 30 λεπτά). Εκτός από τη θερμοκρασία αποσκλήρυνσης του φορτίου, κάθε στοιχείο δοκιμάζεται δύο φορές παράλληλα. Κάθε δείγμα έχει πολύ μικρή διαφορά στη χύδην πυκνότητα, το φαινομενικό πορώδες, τη θλιπτική αντοχή σε κανονική θερμοκρασία και τη θερμοκρασία έναρξης αποσκλήρυνσης του φορτίου, αλλά η αντίσταση στο θερμικό σοκ είναι αρκετά διαφορετική: η δοκιμή με τηγμένο ζιρκόνιο μουλλίτη προστέθηκε στο 10 τοις εκατό (w) Ο αριθμός των θερμικών κραδασμών του δείγματος CZA-1 είναι 56 και 51 και ο αριθμός των θερμικών κραδασμών του δείγματος CZA-2 με την προσθήκη 5 τοις εκατό (w) τετηγμένου μουλλίτη ζιρκονίου είναι 13 και 17, χωρίς την προσθήκη από τηγμένο μουλλίτη ζιρκονίου. Ο αριθμός των θερμικών σοκ του δείγματος CZA-3 από το Laishi είναι μόνο 4 και 5. Μπορεί να φανεί ότι όταν η ποσότητα προσθήκης τετηγμένου ζιρκόνιου μουλλίτη είναι 10 τοις εκατό (w), η αντίσταση αερόψυκτου θερμικού σοκ είναι σημαντικά καλύτερο από αυτό του τηγμένου ζιρκόνιου μουλλίτη με 5 τοις εκατό (w) και χωρίς προσθήκη.
3 Συμπέρασμα
(1) Χρησιμοποιώντας σκωρία αλουμινίου χρωμίου, σκόνη αλουμίνας και μετάλλευμα χαμηλής περιεκτικότητας σε χρώμιο ως πρώτες ύλες, ανάμειξη με αναλογία μάζας 12:3:5, τήξη σε κλίβανο απόρριψης σε 2 000-2 200 βαθμό για 8 ώρες, το ληφθέν συντήκεται υλικό αλουμινίου χρωμίου Η δομή είναι συμπαγής και η περιεκτικότητα σε ακαθαρσίες Na2O, Fe2O3, Si O2 και μεταλλικό Cr μειώνεται σημαντικά.
(2) Χρησιμοποιώντας σφαιρίδια λιωμένου χρωμίου αλουμινίου και λεπτή σκόνη ως κύριες πρώτες ύλες, προσθέτοντας 10 τοις εκατό τηγμένα σφαιρίδια mullite ζιρκονίου (3 ~ 1 mm), την αντίσταση σε θερμικό σοκ των προετοιμασμένων τούβλων κορούνδιο χρωμίου ζιρκονίου (950 μοίρες, ψύξη αέρα) έως 56 φορές, καλή αντοχή σε θερμικό σοκ.