Proċedura ta' esperiment
Uża kurundun tabulari, kurundun imdewweb, spinel aluminju-manjeżju sinterizzat, manjesja mdewba, mikrotrab -Al2O3, mikrotrab tas-silika u siment pur tal-kalċju aluminat, eċċ. Tnixxif f'110 grad , sparar f'1000 grad × 3h u 1500 grad × 3h.
Iddetermina l-porożità apparenti, id-densità tal-massa, is-saħħa kompressiva, is-saħħa tal-flessjoni, ir-rata ta 'bidla lineari u 1400 grad ×1h saħħa termali tal-flessjoni tal-kampjun wara t-trattament f'temperaturi differenti skont GB; ittestja r-rata ta 'bidla lineari tal-kampjun taħt tagħbija, il-pressjoni hija 0.196 MPa, ir-rata tat-tisħin hija 10 gradi / min, it-temperatura massima hija 1500 grad, u t-temperatura tinżamm għal 3h; l-esperiment tar-reżistenza tal-gagazza jadotta l-metodu tal-griġjol, u l-gagazza finali tal-konvertitur (wCaO36.84 fil-mija, wSiO214.77 fil-mija, wAl2O328.17 fil-mija, wFeO7.95 fil-mija, wMnO4 .58 fil-mija) 150g tpoġġa fil-griġjol, u tpoġġiet fil-griġjol wara li ġie ttrattat f'forn elettriku tal-virga MoSi2 f'1650 grad × 3h, inqatgħet tul il-pjan ċentrali tal-griġjol biex titkejjel il-korrużjoni u l-fond tal-penetrazzjoni tal-griġjol permezz tal-gagazza; analiżi kimika, mikroskopju ottiku, diffrazzjoni tar-raġġi x, Il-kampjuni wara l-korrużjoni tal-gagazza huma analizzati permezz ta 'sondi elettroniċi.
Riżultati u analiżi
3.1 Proprjetajiet u fatturi ewlenin li jinfluwenzaw ta 'castables aluminju-manjeżju ta' purità għolja
Castables aluminju-manjeżju ta 'purità għolja huma żviluppati bbażati fuq castables tal-aluminju u tal-manjeżju. L-iskop huwa li tittejjeb ir-reżistenza għall-korrużjoni u l-prestazzjoni tat-temperatura għolja ta 'l-aluminju castables, kif ukoll ittejjeb ir-reżistenza tal-permeabilità tagħha u l-istabbiltà ta' xokk termali. Il-punt tal-lott tiegħu jaqa 'fuq in-naħa tal-aluminju tad-dijagramma tal-fażi binarja MgO-Al2O3.
Il-komponent ewlieni tal-Al2O3 castable jirreaġixxi ma 'MgO biex jifforma spinel f'temperatura għolja, akkumpanjat minn espansjoni tal-volum ta' madwar 7 fil-mija. Sabiex irażżan il-ħsara ta 'splużjoni kkawżata minn dan l-istress ta' espansjoni, l-effetti ta 'żewġ materja prima differenti, manjesja mdewba u spinel tal-manjeżja-alumina, fuq ir-reżistenza tal-gagazza tal-materjal ġew studjati b'mod sperimentali. Ir-riżultati juru li meta jiġi miżjud ċertu ammont ta 'manjeżja, il-castable jiġi llubrikat f'ammont żgħir ta' fażi likwida, speċjalment meta jintuża, huwa soġġett għall-pressjoni idrostatika ta 'azzar imdewweb, is-sinterizzazzjoni tar-reazzjoni hija avvanzata, u l- korp maħlul ta 'espansjoni spinel huwa promoss li jkun aktar densifikat. Il-manjesja tista 'tagħmel il-castable għadha turi mikro-espansjoni f'temperatura għolja, iżżomm l-integrità, u hija wkoll ta' benefiċċju biex tnaqqas it-telf tal-korrużjoni. Madankollu, iktar ma jkun oħxon id-daqs kritiku tal-partiċelli tal-manjeżja, jew iż-żieda ta 'aktar minn 4C, akbar tkun l-espansjoni, id-deterjorazzjoni tal-istruttura, l-approfondiment tal-penetrazzjoni tal-gagazza, u t-tendenza tat-telf tal-korrużjoni li tiżdied.
L-introduzzjoni ta 'spinel pre-sintetiku biex tissostitwixxi l-manjeżja mdewba, ir-riċerka temmen li l-kontenut ta' spinel aktar teoretiku, aħjar ir-reżistenza għall-korrużjoni tal-castable, u l-fond tal-penetrazzjoni tal-gagazza huwa l-iżgħar meta l-kontenut ta 'spinel huwa 10 fil-mija sa 30 fil-mija , u l-kontenut spinel huwa 10 fil-mija sa 30 fil-mija. Meta l-kontenut jaqbeż il-50 fil-mija, juri xejra 'l fuq biż-żieda tal-kontenut ta' spinel. Id-daqs tal-partiċelli ta 'l-ispinel b'distribuzzjoni uniformi ta' trab fin huwa l-aktar effettiv biex jimblokka t-tixqigħ strutturali kkawżat mill-infiltrazzjoni tal-gagazza. L-istudju sab li l-komponent spinel għandu rwol deċiżiv fir-reżistenza tal-gagazza tal-gagazza spinel innifsu u l-castable imħallat mal-kurundun, u l-MgO fl-ispinel huwa ideali fi 3 fil-mija sa 5 fil-mija. Il-mikrotrab tas-silika huwa wkoll effettiv biex jinibixxi l-formazzjoni ta 'stress ta' espansjoni spinel. Studji wrew li f'temperatura baxxa, mikrotrab tas-silikon u trab MgO jiffurmaw sustanza MSH, li tista 'tipprevjeni l-idratazzjoni tal-periclase, ittejjeb il-fluwidità ta' castables, u żżid id-densità ta 'castables. Assorbi l-istress ta 'espansjoni f'temperatura għolja, madankollu, l-ammont ta' mikrotrab tas-silikon miżjud jiżdied, il-formazzjoni tal-fażi likwida tiżdied f'temperatura għolja, u r-reżistenza għat-tkessiq f'temperatura għolja tonqos. Kif muri fil-Figura 2, il-materjal huwa suxxettibbli għal sinterizzazzjoni żejda u qsim taħt il-pressjoni tal-azzar imdewweb. jiżdied, ix-xquq jitwessgħu, u t-tqaxxir japprofondixxi. Ġeneralment, jintużaw binder komposti tas-siment u tad-dħaħen tas-silika.
Ammont xieraq ta 'idrat għoli tas-siment ta' l-alumina huwa deidrat biex jifforma serje CA ta 'sustanzi attivi ħafna, li huma faċli biex jirreaġixxu kimikament mat-trab Al2O3 miżjud minn madwar 1000 grad.
Bħala konklużjoni, kemm castables Al-spinel kif ukoll castables Al-Mg għandhom uniformità tajba tal-mikrostruttura, reżistenza għat-tkessiq ta 'temperatura għolja, stabbiltà ta' xokk termali, u reżistenza għall-erożjoni u l-penetrazzjoni tal-gagazza. Id-differenza ewlenija bejn it-tnejn hija li l-ewwel jintroduċi spinel sintetizzat minn qabel, li għandu qawwa baxxa wara l-isparar f'temperaturi differenti, saħħa flexural f'temperatura għolja għolja, stabbiltà tajba tal-volum, u rata ta 'bidla lineari żgħira; l-aħħar jirreaġixxi biex jifforma spinel meta jintuża f'temperatura għolja, u differenti Għandu qawwa għolja wara l-ħruq f'temperatura għolja, reżistenza qawwija għat-tkaxkir f'temperatura għolja, kumpattezza u rata ta 'bidla lineari kbira.
3.2 Ħsara ta 'castables aluminju-manjeżju ta' purità għolja
L-aluminju-spinel castable u l-aluminju-manjeżju castable huma essenzjalment l-istess sistema f'temperatura għolja, u l-fażijiet kristallini ewlenin huma kurundun u spinel b'ħafna aluminju. Il-fatturi li jaffettwaw ir-reżistenza tal-gagazza ta 'castables huma kumplessi ħafna, bħal grad ta' l-azzar, kompożizzjoni tal-gagazza, kondizzjonijiet tat-tidwib, eċċ., Iżda huma prinċipalment ikkontrollati mill-kompożizzjoni minerali u l-mikrostruttura tal-castable. Il-FeO u l-MnO tal-gagazza tal-qbid ta' spinel b'ħafna aluminju jokkupaw l-ewwel it-toqob tal-katjoni, u jissostitwixxu parti mill-MgO biex jiffurmaw soluzzjoni solida ta' spinel kompost b'kompożizzjoni tipika ta' Mg0.70Mn 0.08Fe0.21Al2.00O4. L-analiżi tas-sonda tal-elettroni turi li fl-istess reġjun multa Is-solubilità solida ta 'Fe u Mn fl-ispinel tal-partiċelli hija bejn wieħed u ieħor l-istess, filwaqt li l-kontenut ta' elementi Fe u Mn fit-tarf tal-partiċelli spinel akbar huwa ħafna ogħla minn dak f' ġewwa tal-partiċelli. L-analiżi turi wkoll li l-kostanti tal-kannizzata ta 'spinel tonqos gradwalment mill-ġenb tal-wiċċ tax-xogħol għal ġewwa, li hija konsistenti mal-bidla tal-kontenut ta' Fe2O3 f'kull saff. Is-saħħa hija eqreb lejn l-ispinel tas-saff oriġinali.
Il-kurundun jassorbi CaO fil-gagazza biex jifforma minerali tal-aluminat tal-kalċju u jissolidifika. L-osservazzjoni tal-mikroskopju ottiku turi li hemm ċirku ta 'reazzjoni tal-aluminat tal-kalċju bħal pjanċa fit-tarf tal-partiċelli tal-kurundun fis-saff permeabbli tal-kampjun, u hemm numru kbir ta' minerali CA6 bħal labra fil-matriċi. SiO2 jippromwovi CA6 Meta l-kristall jikber, il-pori jsiru ifjen, u jiffurmaw saff ta 'barriera aktar dens, u l-gagazza residwa hija rikka f'SiO2 u ssir viskuża u diffiċli biex tippenetra.
Differenti mill-castable aluminju-spinel, għalkemm il-castable aluminju-manjeżju jifforma fażijiet aktar likwidi f'temperatura għolja, l-ispinel li għadu kif ġie ffurmat bir-reazzjoni ta 'MgO u Al2O3 għandu ħbub fini, ħafna difetti u kostanti ta' kannizzata żgħar. L-ispinel huwa maqsum b'mod aktar fin, li jippromwovi s-soluzzjoni solida ta 'Al2O3 fis-spinel, li jifforma spinel b'ħafna aluminju b'konċentrazzjoni akbar ta' difetti tal-kannizzata, u l-castable huwa wkoll aktar dens. Għalhekk, ir-reżistenza tal-gagazza, speċjalment ir-reżistenza għall-kapaċità tal-penetrazzjoni tal-gagazza hija aħjar. L-osservazzjoni mikroskopika turi li l-ħbub tal-ispinel komposti fis-saff mibdul tal-kampjun huma kompletament żviluppati u huma ewedriċi, b'daqs tal-qamħ ta' madwar 15-40 mm, u xi wħud huma sa 120 mm. Is-solubilità solida ta 'FeO u MnO fl-ispinel tiżdied ħafna. Kompożizzjoni Mg0.68Mn0.17Fe0.47Al1.79O4.
Fil-konklużjoni
(1) Għażla raġonevoli tal-ammont ta 'taħlit ta' spinel, manjesja, mikrotrab tas-silika u siment, u l-kontroll tal-mikrostruttura ideali huma essenzjali biex jinkisbu castables ta 'l-aluminju-manjeżju ta' purità għolja b'rendiment stabbli.
(2) Għalkemm il-castables Al-Mg ta 'purità għolja żviluppati għandhom proprjetajiet differenti, kollha għandhom uniformità tajba tal-mikrostruttura, reżistenza għat-tkessiq ta' temperatura għolja, stabbiltà ta 'xokk termali, u reżistenza għall-erożjoni u l-penetrazzjoni tal-gagazza.
(3) Mekkaniżmu kontra l-gagazza ta 'castables aluminju-manjeżju ta' purità għolja: Spinel jaqbad FeO u MnO fil-gagazza biex jokkupa t-toqob tal-katjoni tiegħu, jissostitwixxi MgO biex jifforma spinel kompost, kurundun jassorbi CaO biex jiġġenera CA2, CA6, SiO6 jippromwovi l-kristall CA6 Il- il-ħbub jikbru biex jiffurmaw saff ta 'barriera aktar dens, u l-gagazza residwa hija rikka f'SiO2 u teħxien, u b'hekk ittejjeb ir-reżistenza għall-penetrazzjoni u l-erożjoni tal-gagazza. Minħabba r-reazzjoni ta 'MgO u Al2O3, l-ispinel iffurmat ġdid fil-castable aluminju-manjeżju għandu ħbub fini u ħafna difetti. Spinel tal-aluminju, għalhekk, ir-reżistenza tal-gagazza tiegħu hija aktar b'saħħitha minn dik ta 'castables tal-aluminju-spinel.
