ALÜMİNYUM KROM CÜRUFUNUN DEMİR DIŞI METAL ERİŞTİRİLMESİ İÇİN KROM-ZİRKONYUM KORUNDUM TUĞLA ÜRETİMİNDE KULLANILMASI

Demir dışı metal fırınlar için refrakterler, kurşun, çinko ve kalay eritmek için dumanlı fırınlar ve yandan üfleme fırınları için refrakterler gibi zorlu ortamlarda çalışır. Bu fırınlar, yüksek oda sıcaklığında basınç dayanımı, erozyon direnci, indirgeme direnci ve termal şok direncine sahip refrakter malzemeler gerektirir. Bunlar orijinal magnezya-krom refrakterlerinde mevcut değildir. Alüminyum krom tuğla, iyi yüksek sıcaklık performansı, güçlü erozyon direnci, korozyon direnci vb. avantajlara sahiptir ve esas olarak demir dışı metalurji endüstrisinde fırının cüruf hattında kullanılır. Bununla birlikte, mevcut yaygın krom cürufu refrakterleri, bu fırınların gereksinimlerini karşılayamayan indirgeme reaksiyonuna ve termal şoka karşı zayıf direnç sorunlarına sahiptir.
Alüminyum krom cürufu, metalik krom eritilirken üretilen bir yan üründür. Ana fazı, -Al2O3 ve Cr2O3'ün katı bir çözeltisidir. Kimyasal bileşimdeki Al2O3 ve Cr2O3'ün toplam miktarı genellikle yüzde 90'a (w) eşit veya bundan fazladır, bu da mükemmel bir refrakter malzemedir. Alüminyum krom cürufu, krom cürufu tuğla haline getirilebilir ve demir dışı fırınların çalışma kaplamasında kullanılabilir. Bununla birlikte, alüminyum krom cürufundaki Na2O, Fe2O3, Si O2 ve metalik Cr safsızlıklarının içeriği, kullanım etkisini etkileyen nispeten yüksek ve kararsızdır.
Bu çalışmada, hammadde olarak alüminyum-krom cürufu, alümina ve düşük kromlu cevher kullanılmış ve elektrikle eritme yöntemiyle alüminyum-krom malzeme yeniden sentez deneyi gerçekleştirilmiştir. Daha sonra, eritilmiş zirkonyum mullit miktarının krom-zirkonyum korindon tuğlaların termal şok direnci üzerindeki etkisine odaklanılarak, eritilmiş alüminyum ve krom malzemelerinin kaynaştırılmış zirkonyum mullit ile harmanlanmasıyla krom-zirkonyum korindon tuğlalar hazırlanmıştır.
1 Erimiş alüminyum krom malzemenin sentez testi
1.1 Hammaddeler
Hammaddeler, alüminyum krom cürufu, alümina tozu ve partikül boyutu 1 mm veya daha küçük olan düşük krom cevheridir. Alüminyum krom cürufunun ana fazları krom korindon, -Al2O3 ve metalik Cr'dir. Alüminyum krom cürufu ve düşük kromlu cevherin kimyasal bileşimi, kullanılan 300 k VA'lık tazyikli elektrikli fırına ve 6 300 k VA boşaltmalı elektrikli fırına bağlı olarak biraz değişir.
1.2 Test yöntemleri ve sonuçları
1.2.1 300 k VA bombardımanlı elektrikli fırının elektrikli eritme testi
Hammadde olarak alüminyum krom cürufu, alümina tozu ve düşük krom cevheri kullanılarak üç test oranı tasarlanmıştır. Malzemeleri test oranına göre karıştırın ve eşit şekilde karıştırın. Yaklaşık 1 000 kg karışım alın, 300k VA'lık bir elektrikli fırına koyun ve 1 900-2 100 derecede eritin. Eritme işlemi sırasında Na2O ve diğer safsızlıkları buharlaştırmak için farklı eritme ve rafinasyon süreleri tasarlanmıştır. Toplam 3 fırın test edilmiş ve fırın ile doğal soğutma yapılarak soğutulmuştur. Fritin görünümüne bakıldığında üst ve alt kısımların yoğun, cüruf çekirdeğinin ise petek şeklinde olduğu görülür. Her numune az miktarda metalik Cr içerir. Üretim maliyeti ve ürün performansı kapsamlı olarak değerlendirildiğinde, kütle testindeki hammadde oranının 3#, ergitme süresinin 8 saat ve rafinasyon süresinin 40 dakikadan büyük veya eşit olduğu belirlenmiştir.
1.2.2 6 300 k VA damping elektrikli fırın elektrikli eritme testi
Küçük ölçekli deneysel elektrikli fırının sınırlı eritme sıcaklığı, küçük fırın gövdesi ve kısa tutma süresi nedeniyle, elektrikli eritme malzemesinin orta kısmındaki petek cürufu çekirdek malzemesi daha fazladır. Bu nedenle, 2 100 ~ 2 200 derecede bir 6 300 k VA dampingli elektrikli fırında, büyük miktarda hammadde elektrofüzyon sentezi testi gerçekleştirildi. Tablo 4'teki alüminyum krom cürufu, alümina tozu ve düşük krom cevheri hammadde olarak kullanılır ve üçü 12:3:5 kütle oranına göre harmanlanır ve ortak malzeme 18 tondur. Eritme süresi 8 saattir ve arıtma süresi 40 dakikadan büyük veya buna eşittir. Elektrikle eritilmiş malzemeyi alıcı torbaya dökün ve 72 saat doğal soğutmanın ardından paketinden çıkarın. Parçalama ve seçme sırasında, üst kısımdaki, alt kısımdaki ve elektrot çevresindeki malzemenin nispeten yoğun, sert ve eşit şekilde kaynaşmış olduğu bulundu; orta kısımdaki malzeme geniş gözeneklere sahiptir ancak doku serttir; altta az miktarda karbon içeren ferrokrom tortusu vardır.
Erimiş alüminyum ve krom malzemenin kimyasal analizi, hammaddelerin kimyasal bileşimine ve test oranına dayanmaktadır. Yüzde {{0}},28'e (w), bu, eritme işlemi sırasında Na2O'nun yaklaşık yüzde 80'inin buharlaştığını gösterir; Fe2O3 içeriği harmanlama sırasında yüzde 6,3'ten (w) ergitme sonrasında yüzde 0,27'ye (w) düştü; metal Cr içeriği harmanlamaya göre değişti Eritme işleminin yüzde 2,48'i (w), eritme sonrasında yüzde 0,64'e (w) düşürülür. Cr2O3'e oksitlenen daha küçük metal Cr'nin bir kısmı hariç, geri kalanı Fe2O3 ile ferrokrom oluşturur ve alıcı paketin dibine yerleşir. Metalik Cr içeriği azalır, bu da kompozit malzemenin kullanımı sırasında metalik Cr'nin oksidasyonunun neden olduğu genleşmeyi ve yapısal gevşekliği etkili bir şekilde önleyebilir. Elektrofüzyon sentezinin, alüminyum krom cüruf hammaddelerindeki Na2O, Fe2O3 ve Cr safsızlıklarını etkili bir şekilde giderebildiği ve daha düşük Na2O ve Fe2O3 içeriğine sahip alüminyum krom kompozit malzeme elde edebildiği ve böylece yüksek sıcaklık performansını iyileştirdiği görülebilir. tarafından hazırlanan refrakter.
2 Erimiş alüminyum-krom malzemelerle krom-zirkonyum korindon tuğla hazırlama testi
2.1 Hammaddeler ve numune hazırlama
Test malzemeleri, eritilmiş alüminyum ve krom parçacıkları (parçacık boyutu {{0}}, 3-1, 1 mm'den küçük veya buna eşit) ve sentezlenmiş ince toz (0,088 mm'den küçük veya eşit) içerir. yukarıdaki boşaltma fırını testi ve erimiş zirkonyum mullit parçacıkları (parçacık boyutu 3- 1 mm), aktif -Al2O3 tozu ve fosforik asit.
Malzemeleri test oranına göre karıştırın ve karıştırdıktan sonra 48 saatten fazla bekletin. 230 mm×114 mm×65 mm tuğla oluşturmak için 630 t elektrikli vidalı pres kullanıldı, 80-100 derecede 24 saat kurutuldu ve 45 m3'lük bir mekik fırında 1550 derecede 22 saat pişirildi.
2.2 Performans testi ve sonuçları
Numunenin kütle yoğunluğunu, görünür gözenekliliğini, oda sıcaklığında basınç dayanımını ve yük yumuşatma başlangıç ​​sıcaklığını (0,2 MPa yük) geleneksel standartlara göre test edin. Termal şok direncini test etmek için hava soğutmalı yöntem kullanıldı. Numune boyutu 114 mm×40 mm×40 mm ve termal şok sıcaklığı 950 dereceydi (ısı koruma 30 dakika). Yük yumuşatma sıcaklığı dışında, her öğe paralel olarak iki kez test edilir. Her numunenin kütle yoğunluğu, görünür gözeneklilik, normal sıcaklıktaki basınç dayanımı ve yük yumuşatma başlangıç ​​sıcaklığında çok az farkı vardır, ancak termal şok direnci oldukça farklıdır: yüzde 10 (w) oranında eklenmiş erimiş zirkonyum mullit ile yapılan test Termal şokların sayısı CZA-1 numunesinin 56 ve 51'dir ve yüzde 5 (w) erimiş zirkonyum mullit ilavesiyle CZA-2 numunesinin termal şok sayısı, ilave olmadan 13 ve 17'dir. erimiş zirkonyum mullit. Laishi'den alınan CZA-3 numunesinin termal şok sayısı sadece 4 ve 5'tir. Erimiş zirkonyum mullit ilave miktarı yüzde 10 (w) olduğunda, hava soğutmalı termal şok direncinin yüzde 5 (w) içeren ve ilavesiz erimiş zirkonyum mullitten önemli ölçüde daha iyi.
3 Sonuç
(1) Hammadde olarak alüminyum krom cürufu, alümina tozu ve düşük krom cevheri kullanılarak, 12:3:5 kütle oranıyla karıştırılarak, bir boşaltma fırınında 2 000-2 200 derecede 8 saat ergitilerek, elde edilen erimiş alüminyum krom malzeme Yapı kompakttır ve Na2O, Fe2O3, Si O2 ve metalik Cr safsızlıklarının içeriği önemli ölçüde azaltılmıştır.
(2) Ana hammadde olarak erimiş alüminyum krom topakları ve ince toz kullanarak, yüzde 10 erimiş zirkonyum mullit peletleri (3 ~ 1 mm) ekleyerek, hazırlanan krom zirkonyum korindon tuğlaların termal şok direnci (950 derece, hava soğutma) kadar 56 kata kadar, iyi termal şok direnci.