अलौह धातु स्मेल्टिन के लिए क्रोमियम-जिरकोनियम कोरन्डम ईंटों का उत्पादन करने के लिए एल्यूमीनियम क्रोमियम स्लैग का उपयोग करना

गैर-लौह धातु भट्टियों के लिए अपवर्तक कठोर वातावरण में काम करते हैं, जैसे कि सीसा, जस्ता और टिन को गलाने के लिए धूनी भट्टियां, और साइड ब्लोइंग भट्टियों के लिए अपवर्तक। इन भट्ठों को उच्च कमरे के तापमान की संपीड़ित शक्ति, क्षरण प्रतिरोध, कमी प्रतिरोध और थर्मल शॉक प्रतिरोध के साथ दुर्दम्य सामग्री की आवश्यकता होती है। ये मूल मैग्नीशिया-क्रोमियम रीफ्रेक्ट्रीज में उपलब्ध नहीं हैं। एल्यूमीनियम क्रोम ईंट में अच्छे उच्च तापमान प्रदर्शन, मजबूत क्षरण प्रतिरोध, संक्षारण प्रतिरोध आदि के फायदे हैं, और इसका उपयोग मुख्य रूप से अलौह धातुकर्म उद्योग में भट्ठा की स्लैग लाइन में किया जाता है। हालांकि, मौजूदा आम क्रोमियम स्लैग रेफ्रेक्ट्रीज में रिडक्शन रिएक्शन और थर्मल शॉक के लिए खराब प्रतिरोध की समस्या है, जो इन भट्टों की आवश्यकताओं को पूरा नहीं कर सकती है।
एल्युमिनियम क्रोमियम स्लैग एक उप-उत्पाद है जो धातु क्रोमियम को गलाने से उत्पन्न होता है। इसका मुख्य चरण -Al2O3 और Cr2O3 का ठोस विलयन है। रासायनिक संरचना में Al2O3 और Cr2O3 की कुल मात्रा आम तौर पर 90 प्रतिशत (w) से अधिक या उसके बराबर होती है, जो एक उत्कृष्ट दुर्दम्य सामग्री है। एल्युमीनियम क्रोमियम धातुमल को क्रोमियम धातुमल ईंटों में बनाया जा सकता है और अलौह भट्ठों के कार्य अस्तर में उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, एल्यूमीनियम क्रोमियम स्लैग में अशुद्धियों Na2O, Fe2O3, Si O2 और धातु Cr की सामग्री अपेक्षाकृत उच्च और अस्थिर है, जो इसके उपयोग प्रभाव को प्रभावित करती है।
इस कार्य में एल्युमीनियम-क्रोमियम धातुमल, एल्यूमिना और निम्न-क्रोमियम अयस्क का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया गया और एल्युमीनियम-क्रोमियम सामग्री पुन: संश्लेषण प्रयोग को इलेक्ट्रिक मेल्टिंग विधि द्वारा किया गया। फिर, क्रोमियम-ज़िरकोनियम कोरन्डम ईंटों को फ्यूज्ड ज़िरकोनियम मुलाइट के साथ फ्यूज्ड एल्यूमीनियम और क्रोमियम सामग्री को मिलाकर तैयार किया गया था, जो क्रोमियम-ज़िरकोनियम कोरंडम ईंटों के थर्मल शॉक प्रतिरोध पर फ्यूज्ड ज़िरकोनियम मुलाइट की मात्रा के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित करता है।
1 फ्यूज्ड एल्यूमीनियम क्रोमियम सामग्री का संश्लेषण परीक्षण
1.1 कच्चा माल
कच्चा माल एल्युमीनियम क्रोमियम स्लैग, एल्युमिना पाउडर और कम क्रोमियम अयस्क है जिसका कण आकार 1 मिमी से कम या उसके बराबर है। एल्यूमीनियम क्रोमियम लावा के मुख्य चरण क्रोमियम कोरन्डम, -Al2O3 और धात्विक Cr हैं। एल्युमीनियम क्रोमियम धातुमल और कम क्रोमियम अयस्क की रासायनिक संरचना प्रयुक्त 300 k VA शेलिंग इलेक्ट्रिक भट्टी और 6 300 k VA डंपिंग इलेक्ट्रिक भट्टी के आधार पर थोड़ी भिन्न होती है।
1.2 परीक्षण के तरीके और परिणाम
1.2.1 300 k VA शेलिंग इलेक्ट्रिक फर्नेस का इलेक्ट्रिक मेल्टिंग टेस्ट
कच्चे माल के रूप में एल्यूमीनियम क्रोमियम स्लैग, एल्यूमिना पाउडर और कम क्रोमियम अयस्क का उपयोग करके तीन परीक्षण अनुपात तैयार किए गए थे। सामग्री को परीक्षण अनुपात के अनुसार मिलाएं और समान रूप से मिलाएं। लगभग 1 000 किग्रा मिश्रण लें, इसे 300k VA शेलिंग इलेक्ट्रिक फर्नेस में डालें, और 1 900-2 100 डिग्री पर पिघलाएं। गलाने की प्रक्रिया के दौरान Na2O और अन्य अशुद्धियों को अस्थिर करने के लिए, अलग-अलग गलाने और शोधन समय डिज़ाइन किए गए हैं। कुल 3 भट्टियों का परीक्षण किया गया था, और उन्हें भट्टी से प्राकृतिक शीतलन द्वारा ठंडा किया गया था। फ्रिट की उपस्थिति को देखते हुए, यह पाया जाता है कि ऊपरी और निचले हिस्से घने होते हैं, और स्लैग कोर मधुकोश के आकार का होता है। प्रत्येक नमूने में धात्विक Cr की थोड़ी मात्रा होती है। विनिर्माण लागत और उत्पाद के प्रदर्शन को व्यापक रूप से ध्यान में रखते हुए, यह निर्धारित किया जाता है कि बड़े पैमाने पर परीक्षण में कच्चे माल का अनुपात 3 # है, गलाने का समय 8 घंटे है, और रिफाइनिंग का समय 40 मिनट से अधिक या उसके बराबर है।
1.2.2 6 300 k VA डंपिंग इलेक्ट्रिक फर्नेस इलेक्ट्रिक मेल्टिंग टेस्ट
छोटे पैमाने पर प्रायोगिक विद्युत भट्टी के सीमित गलाने के तापमान के कारण, छोटी भट्टी का शरीर और कम धारण करने का समय, विद्युत पिघलने वाली सामग्री के मध्य भाग में मधुकोश लावा कोर सामग्री अधिक होती है। इसलिए, 6 300 k VA डंपिंग इलेक्ट्रिक भट्टी में 2 100 ~ 2 200 डिग्री पर, कच्चे माल का एक बड़ा बैच इलेक्ट्रोफ्यूजन सिंथेसिस टेस्ट किया गया। तालिका 4 में एल्यूमीनियम क्रोमियम लावा, एल्यूमिना पाउडर और कम क्रोमियम अयस्क का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है, और तीनों को 12: 3: 5 के द्रव्यमान अनुपात के अनुसार बैच किया जाता है, और सामान्य सामग्री 18 टन है। गलाने का समय 8 घंटे है, और रिफाइनिंग का समय 40 मिनट से अधिक या उसके बराबर है। इलेक्ट्रो-मेल्टेड सामग्री को प्राप्त करने वाले बैग में डालें, और 72 घंटों के लिए प्राकृतिक शीतलन के बाद इसे अनपैक करें। स्मैशिंग और चयन करते समय, यह पाया गया कि ऊपरी हिस्से, निचले हिस्से और इलेक्ट्रोड के आसपास की सामग्री अपेक्षाकृत घनी, कठोर और समान रूप से जुड़ी हुई है; मध्य भाग की सामग्री में बड़े छिद्र होते हैं, लेकिन बनावट कठिन होती है; तल पर थोड़ी मात्रा में कार्बन युक्त फेरोक्रोम जमा होता है।
फ्यूज्ड एल्यूमीनियम और क्रोमियम सामग्री का रासायनिक विश्लेषण कच्चे माल की रासायनिक संरचना और परीक्षण अनुपात पर आधारित है। {{0}}.28 प्रतिशत (डब्ल्यू), यह दर्शाता है कि गलाने की प्रक्रिया के दौरान लगभग 80 प्रतिशत Na2O अस्थिर हो गया; गलाने के बाद बैचिंग के दौरान Fe2O3 सामग्री 6.3 प्रतिशत (w) से घटकर 0.27 प्रतिशत (w) हो गई; बैचिंग से धातु सीआर सामग्री बदल गई गलाने के बाद 2.48 प्रतिशत प्रतिशत (w) गलाने के बाद 0.64 प्रतिशत (w) तक कम हो जाती है। Cr2O3 में ऑक्सीकृत छोटी धातु Cr के हिस्से को छोड़कर, बाकी Fe2O3 के साथ फेरोक्रोम बनाता है और प्राप्त पैकेज के नीचे स्थित होता है। धातु सीआर की सामग्री कम हो जाती है, जो समग्र सामग्री के उपयोग के दौरान धातु सीआर के ऑक्सीकरण के कारण होने वाले विस्तार और संरचनात्मक ढीलेपन से प्रभावी ढंग से बच सकती है। यह देखा जा सकता है कि इलेक्ट्रोफ्यूजन संश्लेषण एल्यूमीनियम क्रोमियम स्लैग कच्चे माल में Na2O, Fe2O3, और Cr की अशुद्धियों को प्रभावी ढंग से हटा सकता है, और कम Na2O और Fe2O3 सामग्री के साथ एल्यूमीनियम क्रोमियम मिश्रित सामग्री प्राप्त कर सकता है, जिससे उच्च तापमान प्रदर्शन में सुधार होता है। इसके द्वारा तैयार अपवर्तक।
2 मिश्रित एल्यूमीनियम-क्रोमियम सामग्री के साथ क्रोमियम-ज़िरकोनियम कोरन्डम ईंटें तैयार करने का परीक्षण
2.1 कच्चा माल और नमूना तैयार करना
परीक्षण सामग्री में फ्यूज्ड एल्यूमीनियम और क्रोमियम कण ({{0}} के कण आकार, 3-1, 1 मिमी से कम या बराबर) और महीन पाउडर (0.088 मिमी से कम या बराबर) संश्लेषित शामिल हैं उपरोक्त डंपिंग फर्नेस टेस्ट, और फ्यूज्ड जिरकोनियम मुलाइट कण (3- 1 मिमी का कण आकार), सक्रिय -Al2O3 पाउडर और फॉस्फोरिक एसिड द्वारा।
परीक्षण अनुपात के अनुसार सामग्री मिलाएं, और मिश्रण करने के बाद 48 घंटे से अधिक समय तक रखें। 230 मिमी × 114 मिमी × 65 मिमी की ईंटें बनाने के लिए एक 630 टी इलेक्ट्रिक स्क्रू प्रेस का उपयोग किया गया था, 24 घंटे के लिए 80-100 डिग्री पर सुखाया गया, और 22 घंटे के लिए 1550 डिग्री पर 45 एम3 शटल भट्ठा में चलाया गया।
2.2 प्रदर्शन परीक्षण और परिणाम
पारंपरिक मानकों के अनुसार थोक घनत्व, स्पष्ट सरंध्रता, कमरे के तापमान पर संपीड़ित शक्ति और नमूने के लोड सॉफ्टनिंग (0.2 एमपीए लोड) के शुरुआती तापमान का परीक्षण करें। थर्मल शॉक प्रतिरोध का परीक्षण करने के लिए एयर-कूल्ड विधि का उपयोग किया गया था। नमूना आकार 114 मिमी × 40 मिमी × 40 मिमी था, और थर्मल शॉक तापमान 950 डिग्री (गर्मी संरक्षण 30 मिनट) था। लोड नरम तापमान को छोड़कर, प्रत्येक आइटम को समानांतर में दो बार परीक्षण किया जाता है। प्रत्येक नमूने में बल्क डेंसिटी, स्पष्ट सरंध्रता, सामान्य तापमान कंप्रेसिव स्ट्रेंथ और लोड सॉफ्टिंग स्टार्ट टेम्परेचर में बहुत कम अंतर होता है, लेकिन थर्मल शॉक रेजिस्टेंस काफी अलग होता है: फ्यूज्ड जिरकोनियम मुलाइट के साथ परीक्षण 10 प्रतिशत (w) थर्मल शॉक की संख्या में जोड़ा जाता है नमूना CZA -1 की संख्या 56 और 51 है, और नमूना CZA -2 के थर्मल झटके की संख्या 5 प्रतिशत (w) फ्यूज्ड जिरकोनियम मुलाइट के जोड़ के साथ 13 और 17 है, बिना जोड़ के फ्यूज्ड जिरकोनियम मुलाइट का। लैशी से सैंपल CZA-3 के थर्मल शॉक की संख्या केवल 4 और 5 है। यह देखा जा सकता है कि जब फ्यूज्ड जिरकोनियम मुलाइट की अतिरिक्त मात्रा 10 प्रतिशत (w) है, तो एयर-कूल्ड थर्मल शॉक रेजिस्टेंस है 5 प्रतिशत (डब्ल्यू) के साथ फ्यूज्ड ज़िरकोनियम मुलाइट की तुलना में काफी बेहतर है और कोई जोड़ नहीं है।
3 निष्कर्ष
(1) कच्चे माल के रूप में एल्यूमीनियम क्रोमियम स्लैग, एल्यूमिना पाउडर, और कम क्रोमियम अयस्क का उपयोग करना, 12: 3: 5 के द्रव्यमान अनुपात के साथ मिलाकर, डंपिंग भट्टी में 2 000-2 200 डिग्री पर, घंटे के लिए गलाना, प्राप्त फ़्यूज़्ड एल्यूमीनियम क्रोमियम सामग्री संरचना कॉम्पैक्ट है, और अशुद्धियों Na2O, Fe2O3, Si O2 और धातु Cr की सामग्री काफी कम हो गई है।
(2) मुख्य कच्चे माल के रूप में फ्यूज्ड एल्यूमीनियम क्रोमियम छर्रों और महीन पाउडर का उपयोग करना, 10 प्रतिशत फ्यूज्ड जिरकोनियम मुलाइट छर्रों (3 ~ 1 मिमी) को जोड़ना, तैयार क्रोमियम जिरकोनियम कोरंडम ईंटों का थर्मल शॉक प्रतिरोध (950 डिग्री, एयर कूलिंग) ऊपर 56 गुना, अच्छा थर्मल शॉक प्रतिरोध।