Dec 16, 2024 Αφήστε ένα μήνυμα

Ποιες είναι οι επιδράσεις της διάβρωσης του Na2O και η μείωση της ατμόσφαιρας σε ανθεκτικά χυτά σε καβουρδισμούς αλουμινίου;

Η διάβρωση των πυρίτη του πυριτικού αλουμινίου από το τετηγμένο αλουμίνιο, όπως στους φούρνους τήξης αλουμινίου και τους κλιβάνους συγκράτησης, συνήθως οδηγεί στο σχηματισμό αποθέσεων οξειδίου του αργιλίου στο ανθεκτικό. Ο βαθμός διάβρωσης αυξάνεται παρουσία αλκαλίων και σε μειωμένη ατμόσφαιρα. Αυτό σχετίζεται με τη μετατροπή των τούβλων αλουμίνας σε αλουμινικό νάτριο, το οποίο αυξάνει την κινητική του σχηματισμού σε μια μειωμένη ατμόσφαιρα, προωθώντας το σχηματισμό νιτριδίου αλουμινίου. Στους κλιβάνους τήξης και τους κλιβάνους, το αλκάλιο μπορεί να προέρχεται από το μεταλλικό φορτίο.

refractory castables

Στους κλιβάνους τήξης αλουμινίου και τους κλιβάνους συγκράτησης, τα πυρίμανα πυριτικά αλουμινίου έρχονται σε επαφή με υγρό αλουμίνιο, συνήθως με αποτέλεσμα τον σχηματισμό δεσμευμένων διεπιφανειακών αποθέσεων που περιέχουν κυρίως οξείδιο του αργιλίου, τα περισσότερα από τα οποία είναι το αποτέλεσμα της αντίδρασης του αλουμινίου με οξείδια στο ανθεκτικό, ειδικά με το διοξείδιο του πυριτίου, με τον ακόλουθο τύπο αντίδρασης:

4AL +3 SiO2 → 2Al2O 3+3 SI

Η κινητική της αντίδρασης μειώνεται γρήγορα μετά την εμφάνιση της κατάθεσης. Συμπεραίνεται ότι αυτή η κατάθεση γίνεται εμπόδιο στη διείσδυση του αλουμινίου στο ανθεκτικό υλικό και η παρουσία αλκαλίων σε μια μειωμένη ατμόσφαιρα θα αυξήσει την κινητική αυτής της κατάθεσης. Υπάρχουν δύο πηγές αλκαλικών οξειδίων νατρίου. στα πλινθηράκια αλουμινίου που παράγονται από το ηλεκτρολυτικό κύτταρο ή στο ανθεκτικό υλικό. Στην τελευταία περίπτωση, η ενεργός παρουσία Na2O δεν μπορεί να επιβεβαιωθεί. Από την άλλη πλευρά, οι σχετικές πτυχές της μειωμένης ατμόσφαιρας δεν έχουν ακόμη εξηγηθεί.

Το κύριο πείραμα αυτής της εποχής είναι η αντίδραση του πυριτικού υλικού πυριτικού αλουμινίου σε διάβρωση αλουμινίου που προκαλείται από αλκαλική και αναγωγική ατμόσφαιρα και ο προσδιορισμός των πιθανών επιδράσεων των ανθεκτικών αλουμινίου (70% AL2O3) με φθοριούχο αλουμινίου (ALF3) ως διεισδυτικό σε αυτή τη διόρθωση όταν ο αλκαλικός είναι ο πυρίμαχος υλικό. Αυτό το προϊόν είναι αντιπροσωπευτικό των άμορφων ανθεκτικών υλικών χωρίς πρόσθετα διείσδυσης και χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ως φούρνους μόνωσης αλουμινίου και επενδύσεις από τήρηση αλουμινίου.

Η θερμοκρασία της δοκιμής προσδιορίζεται σύμφωνα με τη θερμοκρασία λειτουργίας του φούρνου συγκράτησης αλουμινίου και τον φούρνο τήξης αλουμινίου. Η θερμοκρασία στη θέση που έρχεται σε επαφή με το μέταλλο φτάνει 850 βαθμούς και η θερμοκρασία στο τμήμα ακτινοβολίας φλόγας φθάνει 1200 βαθμούς ~ 1500 βαθμούς. Η δοκιμή διάβρωσης των βιομηχανικών ανθεκτικών υψηλών αλουμινίων με φθοριούχο αλουμινίου (ALF3) ως παράγοντα μη πάλη, εξηγείται και η διάβρωση που προκαλείται από το αλουμίνιο και ο ρόλος των βασικών οξειδίων που περιέχονται στο ανθεκτικό.

Φαίνεται ότι, ειδικά παρουσία μιας μειωμένης ατμόσφαιρας, η βήτα αλουμίνα είναι η ενεργός φάση της ανθεκτικής σε επαφή με υγρό αλουμίνιο. Από θερμοδυναμική άποψη, η δράση της -αλουμίνας σε υγρό αλουμίνιο οδηγεί στο σχηματισμό μεταλλικού νάτριο και η εξίσωση αντίδρασης έχει ως εξής:

6naal11o 17+2 al → 6na +34 al2O3 (2)

Όταν η μερική πίεση οξυγόνου είναι υψηλότερη από {0}} atm, το μεταλλικό νάτριο που παράγεται στο διάλυμα αλουμινίου (ana ~ 0.1) θα οξειδωθεί και η αντίδραση είναι η εξής:

2NA +1/2O2 → Na2O (3)

Όταν η μερική πίεση οξυγόνου είναι χαμηλότερη από 10-19 atm, η παρουσία Na2O πρέπει να σχετίζεται με τη δράση των ανθεκτικών οξειδίων (ειδικά σε πυρίτιο) στο μεταλλικό νάτριο και η εξίσωση αντίδρασης έχει ως εξής:

4NA+SiO2 → 2NA2O+SI (4)

Από την άλλη πλευρά, παρουσία ALF3, μπορεί επίσης να παραχθεί μεταλλικό νάτριο και η εξίσωση αντίδρασης έχει ως εξής:

6naal11o 17+2 alf3 → 6naf +34 al2O3 (5)

3NAF+AL → 3NA+ALF3 (6)

Μέσω της ανάλυσης, όταν ο υγρός ηλεκτρολύτης υπάρχει σε θερμοκρασία υψηλότερη από 888 βαθμούς, οι εξισώσεις αντίδρασης (5) και (6) μπορούν να παράγουν μεταλλικό νάτριο, το οποίο ευνοεί την ανταλλαγή μεταξύ των αντιδραστηρίων. Κάτω από αυτές τις συνθήκες, τα ανθεκτικά χυτά αναμένεται να αποκτήσουν υψηλότερη κινητική γενιάς NA2O, οπότε αν το τελευταίο περιέχει το ALF3 ως παράγοντα διαβροχής, το αλουμίνιο θα διαβάσει το πυρίμαχο υλικό ταχύτερα. Η κατάθεση διασύνδεσης περιέχει κυρίως το Corundum (A-Al2O3) και περιέχει επίσης αλουμίνιο (AL) και νιτριδικό αλουμίνιο (ALN). Πιστεύεται ότι το νιτρίδιο αλουμινίου που υπάρχει στην κατάθεση μπορεί να συμμετέχει σε αυτή τη διαδικασία διάβρωσης. Η συμμετοχή του νιτριδίου αλουμινίου είναι σύμφωνη με την ανάλυση των προϊόντων αντίδρασης που λαμβάνονται μεταξύ του αλουμινίου και του ανθρακικού νατρίου στον αέρα και του αζώτου. Προσδιορίστηκε ότι το κύριο προϊόν αντίδρασης που λαμβάνεται σε 900 βαθμούς είναι το αλουμινικό νάτριο (NaALO2), το οποίο υπάρχει με τη μορφή ενυδάτωσης (NaALO2 · 3H2O). Το ειδικό βάρος του αλουμινικού νατρίου είναι 2,69g/cm3, ενώ το οξείδιο του αργιλίου είναι 3,96g/cm3. Επομένως, η προστατευτική εναπόθεση αλουμινίου θα πρέπει να συνοδεύεται από αύξηση του όγκου όταν μετατρέπεται σε αλουμινικό νάτριο. Η αύξηση του όγκου διευκολύνει τον σχηματισμό ρωγμών, ο οποίος διευκολύνει τη διείσδυση του αλουμινίου και καθιστά το ανθεκτικό υλικό ευαίσθητο στη διάβρωση.

Αποστολή ερώτησής

whatsapp

Τηλέφωνο

Ηλεκτρονικό ταχυδρομείο

Εξεταστική