Πυρίμαχα υλικά από μαγνήσιο αλουμίνιο

Τα πυρίμαχα υλικά από αλουμίνιο μαγνησίου χρησιμοποιούνται στη μεταλλουργική βιομηχανία για την επένδυση κλιβάνων νικελίου χάλυβα και κλιβάνων τήξης αλουμινίου, καλύμματα ηλεκτρικών κλιβάνων, επενδύσεις χαλύβδινων κουταλιών, επενδύσεις διατάξεων επεξεργασίας κενού εξευγενισμού εξωτερικών κλιβάνων χαλυβουργίας και χαλυβουργία θαλάμων αποθήκευσης θερμότητας ανοιχτής εστίας σε μη{0}μεταλλικούς φούρνους. Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία δομικών υλικών για την επένδυση της ζώνης υψηλής-θερμοκρασίας κλιβάνων φρύξης τσιμέντου, μεταβατικών ζωνών κλιβάνων τσιμέντου και ζωνών υψηλής-θερμοκρασίας ασβεστοκάμινων. Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία γυαλιού για δικτυωτά τούβλα ή δικτυωτά σώματα σε θαλάμους αποθήκευσης θερμότητας σε γυάλινους κλιβάνους. Χρησιμοποιείται στη βιομηχανία πυρίμαχων υλικών για εξαρτήματα με μεγάλες αλλαγές θερμοκρασίας σε πυρίμαχους κλιβάνους.
6. Πυρίμαχα προϊόντα από μαγνήσιο αλουμίνιο
Η κουτάλα είναι ένας απαραίτητος και σημαντικός εξοπλισμός στη βιομηχανία χάλυβα. Ως πυρίμαχο υλικό για την επένδυση της κουτάλας, έχει υποστεί αρκετές σημαντικές αλλαγές. Προηγουμένως, τα παραδοσιακά τούβλα από πυροσυσσωματωμένο πηλό και τούβλα τρίτης ποιότητας υψηλής αλουμίνας χρησιμοποιούνταν ως πυρίμαχα υλικά, τα οποία παρουσίαζαν χαμηλή αντοχή στο ξεφλούδισμα και τη διάβρωση κατά τη χρήση. Η διάρκεια ζωής ήταν χαμηλή, κατά μέσο όρο μόνο 10 φορές, και μετά τη θεραπεία, μπορούσε να φτάσει μόνο περίπου 20 φορές. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας κατασκευής χάλυβα και την αυξανόμενη ζήτηση για πυρίμαχα υλικά για επένδυση κουτάλας στη διύλιση χάλυβα, προωθήθηκε η χρήση ενσωματωμένου υλικού επένδυσης κουτάλας αλουμινίου από μαγνήσιο χύτευσης στις αρχές του 20ου αιώνα. Αυτός ο τύπος επένδυσης έχει καλή συνολική ακεραιότητα και βελτιώνει σημαντικά τη διάρκεια ζωής του, αλλά έχει το πρόβλημα του μεγάλου χρόνου ψησίματος για χαλύβδινες κουτάλες και της σοβαρής σκωρίας. Για τα περισσότερα χαλυβουργεία μικρού και μεσαίου-μεγέθους χωρίς ειδικό εξοπλισμό, η αποσυσκευασία είναι δύσκολη. Προκειμένου να αντισταθμιστεί αυτή η έλλειψη, εφαρμόστηκαν με επιτυχία άκαυστα τούβλα αλουμινίου μαγνησίου. Τα τούβλα επένδυσης κατασκευάζονται εύκολα, έχουν σύντομο χρόνο ψησίματος και αποσυσκευάζονται εύκολα, αλλά εξακολουθούν να υπάρχουν προβλήματα με την εύκολη αφαίρεση της σκωρίας και την κακή αντοχή στο ξεφλούδισμα. Σε αυτή τη βάση, προκειμένου να ξεπεραστεί το πρόβλημα του εύκολου σχηματισμού σκωρίας στην επένδυση της κουτάλας από τούβλα αλουμινίου μαγνησίου, το τούβλο αλουμινίου από άνθρακα μαγνησίου αναπτύχθηκε στα τέλη της δεκαετίας του 1990 για να αντικαταστήσει το τούβλο αλουμινίου μαγνησίου χωρίς καύση. Αυτό το υλικό συνδυάζει τις ιδιότητες των υλικών αλουμινίου μαγνησίου και των υλικών που περιέχουν άνθρακα. Τα κύρια πλεονεκτήματα των άκαυτων τούβλων από άνθρακα από αλουμίνιο μαγνησίου είναι: καμία απώλεια τήξης ραφής τούβλου, καλή αντοχή στη σκωρία και αντοχή σε θερμικούς κραδασμούς, υπερνίκηση της δομικής απολέπισης που προκαλείται από τη διείσδυση τετηγμένου χάλυβα και σκωρίας και σημαντική βελτίωση της διάρκειας ζωής. Αυτό το προϊόν έχει προσελκύσει την προσοχή των ανθρώπων λόγω της μη καύσης ή της καύσης{17}χαμηλής θερμοκρασίας, η οποία εξοικονομεί ενέργεια, μειώνει το κόστος και έχει σημαντικά οικονομικά οφέλη.
Οι εξαιρετικές ιδιότητες των προϊόντων με βάση το μαγνήσιο σε συνδυασμό με το σπινέλιο (μαγνήσιο αλουμίνιο σπινέλιο), όπως η αντοχή στη σκωρία, η αντοχή στη φλούδα και η αντοχή σε ερπυσμό, είναι γνωστές από καιρό. Η πρώην Σοβιετική Ένωση ξεκίνησε την έρευνα το 1942 και την ανάπτυξη προϊόντων το 1964, αλλά η Ευρώπη δεν έδειξε σημαντικό ενδιαφέρον για αυτό το προϊόν μέχρι τα τέλη της δεκαετίας του 1970. Η Ιαπωνία άρχισε να χρησιμοποιεί τούβλα σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας στη βιομηχανία τσιμέντου το 1976. Τα τελευταία χρόνια, υπάρχει αυξανόμενος όγκος έρευνας για το σπινέλιο αλουμινίου μαγνησίου και τα προϊόντα του διεθνώς.
Το σπινέλιο αλουμινίου μαγνησίου (MgO · Al2O3) έχει υψηλό σημείο τήξης, χαμηλή θερμική διαστολή, χαμηλή θερμική καταπόνηση και καλή σταθερότητα θερμικών κραδασμών. Ταυτόχρονα, έχει σταθερές χημικές ιδιότητες και ισχυρή αντοχή στην αλκαλική σκωρία. Είναι το βασικό σημείο για τη χρήση άκαυτων τούβλων από αλουμίνιο μαγνησίου και μια από τις βασικές ουσίες για τη βελτίωση της διάρκειας ζωής τους. Λόγω της σταδιακής ωρίμανσης της τεχνολογίας τεχνητής σύνθεσης σπινελίου μαγνησίου αλουμινίου τα τελευταία χρόνια, κατέστη δυνατή η απευθείας παραγωγή τούβλων κουτάλας χρησιμοποιώντας συνθετικά υλικά σπινελίου, τα οποία μπορούν να βελτιώσουν σημαντικά τα χαρακτηριστικά τους.
Η ποιότητα του σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας είναι ένα από τα βασικά ζητήματα που σχετίζονται με το εάν τα τούβλα σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας μπορούν να επιτύχουν κατάλληλα αποτελέσματα. Μέσω εργαστηριακών πειραμάτων και εισαγωγής σχετικών δεδομένων, βρέθηκε ότι το πλούσιο σε μαγνήσιο σπινέλιο παρουσιάζει καλή αντοχή στη διάβρωση, δομική αντοχή στο ξεφλούδισμα και αντοχή σε θερμικούς κραδασμούς μεταξύ 20% και 30%. Ωστόσο, υπάρχουν διάφορες συνθήκες και παράγοντες στη διαδικασία παραγωγής χαλύβδινων κουταλιών και είναι λογικό να απαιτείται η προστιθέμενη ποσότητα σπινελίου αλουμινίου μαγνησίου να είναι μεταξύ 30% και 40%. Ως εκ τούτου, κατά τη διαδικασία κατασκευής τούβλων, εκτός από την προσθήκη του παραγόμενου τεχνητού σπινελίου, είναι επίσης απαραίτητο να προσθέσετε τηγμένη σκόνη μαγνησίου και σκόνη κορούνδιου για τη δημιουργία δευτερογενούς σπινελίου κατά τη χρήση.
Ο χημικός τύπος του σπινελίου αλουμινίου μαγνησίου (γνωστός και ως σπινέλιο) είναι MgO-Al2O3, που περιέχει 28,3% Mg0 και 71,7% Al2O3. Το σπινέλιο είναι μόνο μια ενδιάμεση ένωση στο διάγραμμα φάσης του δυαδικού συστήματος Mg0-Al2O3, με σημείο τήξης 2135 C. Ο Bartha επεσήμανε ότι σε σύγκριση με το σπινέλιο χρωμίου μαγνησίας, το σπινέλιο από αλουμίνιο μαγνησίου έχει τα κύρια πλεονεκτήματα της ισχυρής αντοχής στη διάβρωση σε αναγωγικές ατμόσφαιρες όπως free SO2aO2, free CO2, ως καλή θερμική σταθερότητα και αντοχή στη φθορά. Επί του παρόντος, η περιεκτικότητα σε Na2O των περισσότερων πυρίμαχων υλικών σπινελίου που χρησιμοποιούνται στη βιομηχανική παραγωγή είναι μεταξύ 8% και 15%.
Η διαδικασία παραγωγής των τούβλων σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας έχει ως εξής.
Άμμος μαγνησίας (ή λιωμένη άμμος σπινελίου αλουμίνας) - σύνθλιψη - κοσκίνισμα (λεπτή άλεση - λεπτή σκόνη) - πρώτες ύλες - ανάμειξη - σχηματισμός - ξήρανση - ψήσιμο σε υψηλή-θερμοκρασία - προϊόντα
Η διαδικασία παραγωγής του σπινελίου από αλουμίνιο μαγνησίου έχει ως εξής.
Η άμμος μαγνησίας και η τετηγμένη άμμος σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας συνθλίβονται σύμφωνα με τη διαδικασία για να επιτευχθεί η απαιτούμενη σωματιδιακή σύνθεση και λεπτόκοκκος σκόνης του αδρανούς. Ανακατεύουμε στο μίξερ για 15-20 λεπτά, σχηματίζουμε στην πρέσα τριβής και στεγνώνουμε το ημικατεργασμένο προϊόν για 8-16 ώρες. Βάλτε τα αποξηραμένα τούβλα σε έναν κλίβανο τούνελ και κάψτε τα, με μέγιστη θερμοκρασία ψησίματος 1660-1680 βαθμούς C
Οι πρώτες ύλες για άκαυστα τούβλα σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας επιλέγονται από μεσαίας κατηγορίας-πυρωμένη άμμο μαγνησίας, προσυντεθειμένο σπινέλιο αλουμίνας μαγνησίας, μικροσκόνη πυριτίου και μικροσκόνη αλουμίνας.
Λόγω της υψηλής θερμοκρασίας που απαιτείται για το ψήσιμο των μη ψημένων τούβλων, μπορούν να χρησιμοποιηθούν απευθείας για τοιχοποιία μετά το ψήσιμο. Επομένως, οι απαιτήσεις αντοχής για τα τούβλα που δεν ψήνονται σε θερμοκρασία δωματίου είναι σχετικά αυστηρές και το συνδετικό μέσο που χρησιμοποιείται πρέπει επίσης να πληροί τις ακόλουθες απαιτήσεις: καλή συγκόλληση σε μη ψημένα τούβλα που αποτελούνται κυρίως από άμμο μαγνησίας, επαρκής αντοχή σε καλούπι για τεμάχια συμπιεσμένου τούβλου και αντοχή σε θερμοκρασία δωματίου άνω των 40 MPa μετά το ψήσιμο για να καλύψει τις απαιτήσεις μεταφοράς και τοιχοποιίας. Το συνδετικό υλικό είναι εύκολο στη χρήση Μην περιπλέκετε τη διαδικασία παραγωγής: Η απόδοση συγκόλλησης του συνδετικού πρέπει να είναι ισχυρή και η ποσότητα που προστίθεται πρέπει να είναι μικρή για να αποφευχθεί η σημαντική μείωση της απόδοσης σε υψηλές-θερμοκρασίες των άκαυτων τούβλων.
Προς το παρόν, επιλέγονται συνήθως δύο τύποι συνδετικών: ο ένας είναι διάλυμα υδατικού γυαλιού και χρησιμοποιεί φθοροπυριτικό νάτριο ως σκληρυντικό. Ο άλλος τύπος είναι το πολυφωσφορικό ως συνδετικό, με δόση 0,8% έως 1,0%. Μετά από επεξεργασία με 200T x 24 ώρες, η αντοχή σε θλίψη σε θερμοκρασία δωματίου έχει φτάσει τα 80MPa. Όταν χρησιμοποιείται ένα μείγμα υαλοπυάλου και φθοροπυριτικού νατρίου ως συνδετικό, η ποσότητα που προστίθεται είναι σχετικά μεγάλη. Θεωρητικά, η απόδοση του προϊόντος σε υψηλή θερμοκρασία θα επηρεαστεί από την εισαγωγή πάρα πολύ Na2O.
Για πυρίμαχα υλικά με μαγνήσιο, όταν το πολυφωσφορικό χρησιμοποιείται ως συνδετικό, τα σημεία τήξης των Mg (H2PO4) 2, Mg (PO3) 2, MgHPO4 και Mg2HP2O4 που παράγονται από άμμο μαγνησίου είναι όλα πολύ υψηλά. Κατά τη διαδικασία θέρμανσης, μπορεί επίσης να συμβεί πολυμερισμός, ο οποίος βοηθά στη βελτίωση της αντοχής του υλικού, χωρίς μετάβαση φάσης και προκαλεί τη χαλάρωση της δομής του συνδετικού, με αποτέλεσμα υψηλή αντοχή σε θερμοκρασία δωματίου έως μέτρια θερμοκρασία. Από την άποψη της τεχνολογίας παραγωγής, το πολυφωσφορικό μπορεί να προστεθεί σε στερεή μορφή ή να διαλυθεί σε νερό σε υγρή μορφή, καθιστώντας το πιο βολικό και απλό στη χρήση. Μπορεί να καλύψει τις ανάγκες της-βιομηχανικής παραγωγής μεγάλης κλίμακας, αλλά το κόστος παραγωγής είναι ελαφρώς υψηλότερο.
Προσδιορισμός της ποσότητας προσθήκης σπινελίου: Πλούσιο σπινέλιο μαγνησίου εισάγεται σε άκαυστα τούβλα με τη μορφή σκόνης, με σκοπό την εκ των προτέρων ενσωμάτωση ενός τμήματος κρυσταλλικών πυρήνων σπινελίου στη μήτρα του άκαυτου τούβλου, έτσι ώστε η άμμος μαγνησίας και η μικροσκόνη αλουμίνας να μπορούν να υποστούν αντίδραση πετρώματος σπινελίου, η οποία μπορεί εύκολα να δημιουργήσει αντίδραση πετρώματος σπινελίου με βάση αυτό το c{0} φάση, επιτρέποντας έτσι στα άκαυστα τούβλα να πυροσυσσωματωθούν το συντομότερο δυνατό και να παράγουν μια δομή κρυσταλλικής φάσης παρόμοια με αυτή των προϊόντων με καύση σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας, προκειμένου να επιτευχθεί ο σκοπός της αντοχής στη διάβρωση των αλκαλίων και της αντοχής στη φλούδα. Θεωρητικά, η ισχύς σύνδεσης αυτής της φάσης MA-1/1 είναι υψηλότερη από εκείνη της φάσης MA-M. Και έχει μικρή ευαισθησία στην ατμόσφαιρα μέσα στον κλίβανο και πιθανές τοπικές συνθήκες μείωσης. Όσον αφορά την ποσότητα προσθήκης του, η εισαγωγή σπινελίου πλούσιου σε μαγνήσιο ως σκόνη δεν πρέπει να είναι υπερβολική, διαφορετικά θα επηρεάσει τη σύντηξη άκαυτων τούβλων κατά τη χρήση. Είναι καταλληλότερο να ελέγχεται η ποσότητα εισαγωγής σπινελίου πλούσιου σε μαγνήσιο μεταξύ I% και 1,5%.
7. Εφαρμογή τούβλων σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας σε περιστροφικούς κλιβάνους τσιμέντου:
Με την ωριμότητα της οικιακής τεχνολογίας περιστροφικών κλιβάνων, τα τούβλα σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας χρησιμοποιούνται ευρέως στην ασταθή περιοχή του δέρματος κλιβάνου με ουρά σε περιστροφικούς κλιβάνους τσιμέντου. Η απόδοσή του αντανακλάται κυρίως σε: καλή απόδοση του δέρματος κλιβάνου, εξαιρετική αντοχή σε θερμικό σοκ και απόδοση κατά της απολέπισης και ισχυρή φυσική και χημική σταθερότητα. Μεταξύ των διαφόρων πυρίμαχων τούβλων που χρησιμοποιούνται σε περιστροφικούς κλιβάνους τσιμέντου, τα τούβλα σπινελίου αλουμίνας μαγνησίας είναι ένας σχετικά ολοκληρωμένος τύπος πυρίμαχων τούβλων.