करछुल और क्षति विश्लेषण के लिए उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल के गुणों को प्रभावित करने वाले कारक

प्रयोग प्रक्रिया

सारणीबद्ध कोरन्डम, फ्यूज्ड कोरन्डम, सिंटर्ड एल्युमिनियम-मैग्नीशियम स्पिनल, फ्यूज्ड मैग्नेशिया, -Al2O3 माइक्रोपाउडर, सिलिका माइक्रोपाउडर और शुद्ध कैल्शियम एल्यूमिनेट सीमेंट आदि का उपयोग करें। 110 डिग्री पर सुखाएं, 1000 डिग्री ×3h और 1500 डिग्री ×3h पर फायरिंग करें।
जीबी के अनुसार अलग-अलग तापमान पर उपचार के बाद नमूने की स्पष्ट सरंध्रता, बल्क डेंसिटी, कंप्रेसिव स्ट्रेंथ, फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ, लीनियर चेंज रेट और 14 00 डिग्री ×1h थर्मल फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ का निर्धारण करें; लोड के तहत नमूने की रैखिक परिवर्तन दर का परीक्षण करें, दबाव 0.196 एमपीए है, हीटिंग दर 10 डिग्री / मिनट है, अधिकतम तापमान 1500 डिग्री है, और तापमान 3h के लिए रखा गया है; स्लैग प्रतिरोध प्रयोग क्रूसिबल विधि को अपनाता है, और कनवर्टर का अंतिम स्लैग (wCaO36.84 प्रतिशत, wSiO214.77 प्रतिशत, wAl2O328.17 प्रतिशत, wFeO7.95 प्रतिशत, wMnO4 .58 प्रतिशत) 150g क्रूसिबल में डाला गया था, और 1650 डिग्री × 3h पर एक MoSi2 रॉड इलेक्ट्रिक भट्टी में उपचारित होने के बाद, इसे क्रूसिबल के केंद्रीय तल के साथ काटा गया था ताकि स्लैग द्वारा क्रूसिबल की जंग और पैठ की गहराई को मापा जा सके; रासायनिक विश्लेषण, ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप, एक्स-रे विवर्तन, स्लैग जंग के बाद के नमूनों का इलेक्ट्रॉनिक जांच के माध्यम से विश्लेषण किया जाता है।

परिणाम और विश्लेषण

3.1 उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल के गुण और मुख्य प्रभावित करने वाले कारक
उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल को एल्यूमीनियम और मैग्नीशियम कास्टेबल के आधार पर विकसित किया जाता है। उद्देश्य संक्षारण प्रतिरोध और एल्यूमीनियम कास्टेबल के उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार करना है, साथ ही साथ इसकी पारगम्यता प्रतिरोध और थर्मल शॉक स्थिरता में सुधार करना है। इसका बैचिंग बिंदु MgO-Al2O3 बाइनरी चरण आरेख के एल्यूमीनियम पक्ष पर पड़ता है।
कास्टेबल Al2O3 का मुख्य घटक उच्च तापमान पर स्पिनेल बनाने के लिए MgO के साथ प्रतिक्रिया करता है, जिसमें लगभग 7 प्रतिशत का आयतन विस्तार होता है। इस विस्तार तनाव के कारण होने वाली स्पैलिंग क्षति को दबाने के लिए, सामग्री के स्लैग प्रतिरोध पर दो अलग-अलग कच्चे माल, फ्यूज्ड मैग्नेशिया और मैग्नेशिया-एल्यूमिना स्पिनेल के प्रभावों का प्रयोगात्मक रूप से अध्ययन किया गया। परिणाम बताते हैं कि जब एक निश्चित मात्रा में मैग्नेशिया जोड़ा जाता है, तो कास्टेबल को तरल चरण की थोड़ी मात्रा में चिकनाई दी जाती है, विशेष रूप से जब इसका उपयोग किया जाता है, तो यह पिघले हुए स्टील के हाइड्रोस्टेटिक दबाव के अधीन होता है, प्रतिक्रिया सिंटरिंग उन्नत होती है, और स्पिनल विस्तार के ढीले शरीर को और अधिक सघन होने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है। मैग्नेशिया कास्टेबल को अभी भी उच्च तापमान पर सूक्ष्म-विस्तार दिखा सकता है, अखंडता बनाए रख सकता है, और जंग के नुकसान को कम करने के लिए भी फायदेमंद है। हालांकि, मैग्नेशिया के महत्वपूर्ण कण आकार, या 4C से अधिक के अलावा, बड़ा विस्तार, संरचना की गिरावट, लावा के प्रवेश की गहराई, और संक्षारण हानि की प्रवृत्ति में वृद्धि।
फ्यूज्ड मैग्नेशिया को बदलने के लिए प्री-सिंथेटिक स्पिनल की शुरूआत, शोध का मानना ​​​​है कि अधिक सैद्धांतिक स्पिनल सामग्री, कास्टेबल का संक्षारण प्रतिरोध बेहतर होता है, और स्लैग प्रवेश गहराई सबसे छोटी होती है जब स्पिनल सामग्री 10 प्रतिशत से 30 प्रतिशत होती है, और स्पिनल सामग्री 10 प्रतिशत से 30 प्रतिशत है। जब सामग्री 50 प्रतिशत से अधिक हो जाती है, तो यह स्पिनल सामग्री की वृद्धि के साथ ऊपर की ओर रुझान दिखाती है। स्लैग घुसपैठ के कारण होने वाले संरचनात्मक स्पैलिंग को रोकने के लिए महीन पाउडर के समान वितरण के साथ स्पिनल कण आकार सबसे प्रभावी है। अध्ययन में पाया गया कि स्पिनल घटक स्पिनल क्लिंकर के स्लैग प्रतिरोध में एक निर्णायक भूमिका निभाता है और कास्टेबल कोरन्डम के साथ मिश्रित होता है, और स्पिनल में एमजीओ 3 प्रतिशत से 5 प्रतिशत पर आदर्श होता है। सिलिका माइक्रोपाउडर स्पिनल विस्तार तनाव के गठन को रोकने में भी प्रभावी है। अध्ययनों से पता चला है कि कम तापमान पर, सिलिकॉन माइक्रोपाउडर और एमजीओ पाउडर एमएसएच पदार्थ बनाते हैं, जो पेरीक्लेज़ हाइड्रेशन को रोक सकते हैं, कास्टेबल की तरलता में सुधार कर सकते हैं और कास्टेबल के घनत्व में वृद्धि कर सकते हैं। उच्च तापमान विस्तार तनाव को अवशोषित करें, हालांकि, सिलिकॉन माइक्रोपाउडर की मात्रा बढ़ जाती है, उच्च तापमान पर तरल चरण का गठन बढ़ जाता है, और उच्च तापमान रेंगना प्रतिरोध कम हो जाता है। जैसा कि चित्र 2 में दिखाया गया है, सामग्री पिघले हुए स्टील के दबाव में अति-सिंटरिंग और क्रैकिंग के लिए प्रवण होती है। बढ़ जाता है, दरारें चौड़ी हो जाती हैं, और स्खलन गहरा हो जाता है। आमतौर पर सीमेंट और सिलिका फ्यूम कम्पोजिट बाइंडर का इस्तेमाल किया जाता है।
उच्च एल्युमिना सीमेंट हाइड्रेट की उचित मात्रा को अत्यधिक सक्रिय पदार्थों की सीए श्रृंखला बनाने के लिए निर्जलित किया जाता है, जो लगभग 1000 डिग्री से जोड़े गए Al2O3 पाउडर के साथ रासायनिक रूप से प्रतिक्रिया करना आसान होता है।
अंत में, अल-स्पिनल कास्टेबल और अल-एमजी कास्टेबल दोनों में अच्छी माइक्रोस्ट्रक्चर एकरूपता, उच्च तापमान रेंगना प्रतिरोध, थर्मल शॉक स्थिरता और स्लैग कटाव और पैठ का प्रतिरोध है। दोनों के बीच मुख्य अंतर यह है कि पूर्व-संश्लेषित स्पिनेल का परिचय देता है, जिसमें विभिन्न तापमानों पर फायरिंग के बाद कम ताकत, उच्च उच्च तापमान फ्लेक्सुरल ताकत, अच्छी मात्रा स्थिरता और छोटी रैखिक परिवर्तन दर होती है; उत्तरार्द्ध उच्च तापमान पर उपयोग किए जाने पर स्पिनेल बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, और उच्च तापमान पर जलने के बाद इसकी उच्च शक्ति होती है, उच्च तापमान पर मजबूत रेंगना प्रतिरोध, कॉम्पैक्टनेस और बड़े रैखिक परिवर्तन दर।
3.2 उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल का नुकसान
एल्यूमीनियम-स्पिनेल कास्टेबल और एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल अनिवार्य रूप से उच्च तापमान पर एक ही सिस्टम हैं, और मुख्य क्रिस्टलीय चरण कोरंडम और एल्यूमीनियम-समृद्ध स्पिनल हैं। कास्टेबल के स्लैग प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक बहुत जटिल हैं, जैसे स्टील ग्रेड, स्लैग संरचना, गलाने की स्थिति इत्यादि, लेकिन वे मुख्य रूप से कास्टेबल की खनिज संरचना और माइक्रोस्ट्रक्चर द्वारा नियंत्रित होते हैं। एल्युमिनियम से भरपूर स्पिनल के FeO और MnO पहले स्लैग को पकड़ते हैं, जो कि कटियन छिद्रों पर कब्जा कर लेते हैं, और MgO के हिस्से को बदलकर Mg0.70Mn की एक विशिष्ट संरचना के साथ एक समग्र स्पिनल ठोस समाधान बनाते हैं। 0.08Fe0.21Al2.00O4. इलेक्ट्रॉन जांच विश्लेषण से पता चलता है कि एक ही क्षेत्र में कणों के स्पिनल में Fe और Mn की ठोस घुलनशीलता मोटे तौर पर समान होती है, जबकि बड़े स्पिनल कणों के किनारों में Fe और Mn तत्वों की सामग्री की तुलना में बहुत अधिक होती है। कणों के अंदर। विश्लेषण से यह भी पता चलता है कि स्पिनल की जाली स्थिरांक धीरे-धीरे काम करने वाले चेहरे की तरफ से अंदर की ओर कम हो जाती है, जो प्रत्येक परत में Fe2O3 सामग्री के परिवर्तन के अनुरूप है। ताकत मूल परत के स्पिनल के करीब है।
कोरन्डम धातुमल में CaO को अवशोषित करके कैल्शियम एल्युमिनेट खनिज बनाता है और जम जाता है। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप अवलोकन से पता चलता है कि नमूने की पारगम्य परत में कोरन्डम कणों के किनारे पर एक प्लेट जैसा कैल्शियम एल्युमिनेट रिएक्शन सर्कल है, और मैट्रिक्स में बड़ी संख्या में सुई जैसे सीए 6 खनिज हैं। SiO2 CA6 को बढ़ावा देता है।
एल्यूमीनियम-स्पिनल कास्टेबल से अलग, हालांकि एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल उच्च तापमान पर अधिक तरल चरण बनाता है, एमजीओ और अल 2 ओ 3 की प्रतिक्रिया से बनने वाले स्पिनल में ठीक अनाज, कई दोष और छोटे जाली स्थिरांक होते हैं। स्पिनल अधिक बारीक रूप से विभाजित होता है, जो अल 2 ओ 3 के ठोस समाधान को स्पिनल में बढ़ावा देता है, जाली दोषों की एक बड़ी एकाग्रता के साथ एक एल्यूमीनियम युक्त स्पिनल बनाता है, और कास्टेबल भी सघन होता है। इसलिए, स्लैग प्रतिरोध, विशेष रूप से स्लैग प्रवेश क्षमता का प्रतिरोध बेहतर है। सूक्ष्म अवलोकन से पता चलता है कि नमूने की परिवर्तित परत में मिश्रित स्पिनल कण पूरी तरह से विकसित होते हैं और यूहेड्रल होते हैं, जिनमें लगभग 15-40 मिमी के दाने का आकार होता है, और कुछ 120 मिमी तक होते हैं। स्पिनेल में FeO और MnO की ठोस विलेयता बहुत बढ़ जाती है। रचना Mg0.68Mn0.17Fe0.47Al1.79O4।

निष्कर्ष के तौर पर

(1) स्थिर प्रदर्शन के साथ उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल प्राप्त करने के लिए स्पिनल, मैग्नेशिया, सिलिका माइक्रोपाउडर और सीमेंट की मिश्रण मात्रा का उचित चयन और आदर्श माइक्रोस्ट्रक्चर का नियंत्रण आवश्यक है।
(2) हालांकि विकसित उच्च शुद्धता वाले अल-एमजी कास्टेबल में अलग-अलग गुण होते हैं, लेकिन इन सभी में अच्छी माइक्रोस्ट्रक्चर एकरूपता, उच्च तापमान रेंगना प्रतिरोध, थर्मल शॉक स्थिरता और स्लैग क्षरण और पैठ प्रतिरोध होता है।
(3) उच्च शुद्धता वाले एल्युमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल का एंटी-स्लैग मैकेनिज्म: स्पिनल FeO और MnO को स्लैग में अपने कटियन छिद्रों पर कब्जा करने के लिए कैप्चर करता है, MgO को कम्पोजिट स्पिनल बनाने के लिए प्रतिस्थापित करता है, CA2, CA6, SiO6 उत्पन्न करने के लिए कोरन्डम CaO को अवशोषित करता है CA6 क्रिस्टल को बढ़ावा देता है। अनाज एक सघन अवरोधक परत बनाने के लिए बड़े होते हैं, और अवशिष्ट स्लैग SiO2 में समृद्ध होता है और गाढ़ा होता है, जिससे स्लैग पैठ और क्षरण के प्रतिरोध में सुधार होता है। MgO और Al2O3 की प्रतिक्रिया के कारण, एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल में नवगठित स्पिनेल में ठीक अनाज और कई दोष होते हैं। एल्युमिनियम स्पिनल, इसलिए, इसका स्लैग प्रतिरोध एल्यूमीनियम-स्पिनल कास्टेबल की तुलना में अधिक मजबूत है।