1. उच्च शुद्धता एल्यूमीनियम मैग्नीशियम कास्टेबल का प्रदर्शन और मुख्य प्रभावशाली कारक
उच्च शुद्धताएल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबलएल्यूमीनियम और मैग्नीशियम कास्टेबल के आधार पर विकसित किए गए हैं। इसका उद्देश्य एल्यूमीनियम कास्टेबल्स के संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रदर्शन के साथ-साथ मैग्नीशियम कास्टेबल्स की 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 का मुख्य घटक, Al2O3, उच्च तापमान पर MgO के साथ प्रतिक्रिया करके स्पिनल बनाता है, जिसमें लगभग 7% का आयतन विस्तार होता है। उपयोग के दौरान इस विस्तार तनाव के कारण होने वाली स्पैलिंग क्षति को दबाने के लिए, प्रायोगिक अध्ययन ने सामग्री के स्लैग प्रतिरोध के प्रभाव का अध्ययन करने के लिए दो अलग-अलग कच्चे माल, फ़्यूज्ड मैग्नीशिया और मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल का चयन किया। परिणाम बताते हैं कि जब एक निश्चित मात्रा में मैग्नीशिया मिलाया जाता है, तो कास्टेबल को थोड़ी मात्रा में तरल चरण में चिकनाई दी जाती है, खासकर जब इसका उपयोग पिघले हुए स्टील के स्थिर दबाव के तहत किया जाता है, तो प्रतिक्रिया सिंटरिंग उन्नत होती है, और ढीली बॉडी बनती है स्पिनल का विस्तार अधिक सघन हो जाता है। उचित कण आकार के साथ मैग्नीशिया कास्टेबल को उच्च तापमान पर अभी भी थोड़ा विस्तार दिखा सकता है, अखंडता बनाए रख सकता है, और संक्षारण को कम करने के लिए भी फायदेमंद है। हालाँकि, मैग्नेशिया के महत्वपूर्ण कण का आकार जितना मोटा होता है या जोड़ी गई मात्रा 4C से अधिक होती है, अत्यधिक विस्तार, संगठनात्मक गिरावट और गहरे स्लैग प्रवेश के कारण संक्षारण बढ़ता है।
फ़्यूज्ड मैग्नेशिया को बदलने के लिए प्रीसिंथेसाइज्ड स्पिनेल पेश किया गया है। अध्ययन का मानना है कि सैद्धांतिक स्पिनल सामग्री जितनी अधिक होगी, कास्टेबल का संक्षारण प्रतिरोध उतना ही बेहतर होगा, जबकि स्पिनल सामग्री 10% से 30% होने पर स्लैग प्रवेश गहराई सबसे छोटी होती है, और स्पिनल सामग्री 50% से अधिक होती है, और यह बढ़ती है स्पिनल सामग्री की वृद्धि. माइक्रो पाउडर के समान वितरण के साथ स्पिनल कण आकार स्लैग प्रवेश के कारण होने वाले संरचनात्मक छीलने को रोकने में सबसे प्रभावी है। अध्ययन में पाया गया कि स्पिनल घटक, स्पिनल क्लिंकर के स्लैग प्रतिरोध और कोरंडम के साथ मिश्रित स्पिनल से बने कास्टेबल में निर्णायक भूमिका निभाता है। स्पिनेल में आदर्श MgO सामग्री 3% से 5% है। सिलिकॉन पाउडर स्पिनल के विस्तार तनाव को रोकने में भी प्रभावी है। अध्ययनों से पता चला है कि कम तापमान पर, सिलिकॉन पाउडर और एमजीओ पाउडर एमएसएच पदार्थ उत्पन्न करते हैं, जो पेरीक्लेज़ हाइड्रेशन को रोक सकते हैं, कास्टेबल्स की तरलता में सुधार कर सकते हैं और कास्टेबल्स के घनत्व को बढ़ा सकते हैं। उच्च तापमान पर, एमएसएच निर्जलीकरण करता है और सीएओ के साथ प्रतिक्रिया करके कम पिघलने वाले उत्पाद उत्पन्न करता है, जिससे प्लास्टिक विरूपण होता है और उच्च तापमान विस्तार तनाव को अवशोषित किया जाता है। हालाँकि, जैसे-जैसे सिलिकॉन पाउडर की मात्रा बढ़ती है, उच्च तापमान पर उत्पन्न तरल चरण की मात्रा बढ़ती है, और उच्च तापमान रेंगना प्रतिरोध कम हो जाता है। पिघले हुए स्टील के दबाव की स्थितियों के तहत, सामग्री अधिक दरारें, व्यापक दरारें और गहरे छीलने के साथ अत्यधिक सिंटरिंग और क्रैकिंग की संभावना होती है। सीमेंट और सिलिकॉन पाउडर का उपयोग आमतौर पर मिश्रित बाइंडर के रूप में किया जाता है।
संक्षेप में, एल्यूमीनियम-स्पिनल कास्टेबल और एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल में अच्छी संगठनात्मक एकरूपता, उच्च तापमान रेंगना प्रतिरोध, थर्मल शॉक स्थिरता और स्लैग क्षरण और प्रवेश प्रतिरोध होता है। दोनों के बीच मुख्य अंतर यह है कि पूर्व पूर्व-संश्लेषित स्पिनल का परिचय देता है, और विभिन्न तापमानों पर फायरिंग के बाद ताकत कम होती है, उच्च तापमान वाली फ्लेक्सुरल ताकत बड़ी होती है, वॉल्यूम स्थिरता अच्छी होती है, और रैखिक परिवर्तन दर छोटी होती है; उच्च तापमान पर उपयोग किए जाने पर उत्तरार्द्ध स्पिनल बनाने के लिए प्रतिक्रिया करता है, और विभिन्न तापमानों पर फायरिंग के बाद ताकत बड़ी होती है, उच्च तापमान रेंगना प्रतिरोध मजबूत होता है, घनत्व घना होता है, और रैखिक परिवर्तन दर बड़ी होती है।
2. उच्च शुद्धता वाले एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल की क्षति
एल्यूमीनियम-स्पिनल कास्टेबल और एल्युमिनुआ मैग्नीशियम कास्टेबल उच्च तापमान पर अनिवार्य रूप से एक ही प्रणाली हैं, और मुख्य क्रिस्टल चरण कोरंडम और एल्यूमीनियम-समृद्ध स्पिनल हैं। कास्टेबल्स के स्लैग प्रतिरोध को प्रभावित करने वाले कारक बहुत जटिल हैं, जैसे स्टील का प्रकार, स्लैग संरचना, गलाने की स्थिति आदि, लेकिन मुख्य रूप से कास्टेबल्स की खनिज संरचना और माइक्रोस्ट्रक्चर द्वारा नियंत्रित होते हैं। एल्यूमीनियम-समृद्ध स्पिनल में FeO और MnO ने पहले स्लैग को पकड़ लिया और पहले धनायन रिक्तियों पर कब्जा कर लिया और MgO के हिस्से को Mg की विशिष्ट संरचना के साथ एक समग्र स्पिनल ठोस समाधान बनाने के लिए प्रतिस्थापित किया। {7}}.08Fe0.21Al2.00O4. इलेक्ट्रॉन जांच विश्लेषण से पता चलता है कि एक ही क्षेत्र में बारीक दाने वाले स्पिनल में Fe और Mn की ठोस घुलनशीलता लगभग समान है, जबकि बड़े स्पिनल कणों के किनारे पर Fe और Mn तत्वों की सामग्री आंतरिक की तुलना में बहुत अधिक है। कण. स्लैग संक्षारण के बाद नमूनों के रासायनिक विश्लेषण और एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण से यह भी पता चलता है कि स्पिनल की जाली स्थिरांक धीरे-धीरे काम की सतह से अंदर तक कम हो जाती है, जो प्रत्येक परत में Fe2O3 सामग्री के परिवर्तन के अनुरूप है। जैसे-जैसे प्रत्येक परत में Fe2O3 की ठोस घुलनशीलता कम होती जाती है, स्पिनल की जाली स्थिरांक और विवर्तन तीव्रता मूल परत के स्पिनल के करीब हो जाती है। कोरंडम कैल्शियम एलुमिनेट खनिज उत्पन्न करने और जमने के लिए स्लैग में CaO को अवशोषित करता है। ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप अवलोकन से पता चलता है कि नमूना प्रवेश परत में कोरंडम कणों के किनारों पर प्लेट-जैसे कैल्शियम एल्यूमिनेट प्रतिक्रिया मंडल होते हैं, और मैट्रिक्स में बड़ी संख्या में सुई जैसे सीए 6 खनिज होते हैं। SiO2 CA6 के क्रिस्टलीकरण और विकास को बढ़ावा देता है, जो छिद्रों को महीन बनाता है और एक सघन अवरोधक परत बनाता है। अवशिष्ट स्लैग SiO2 से भरपूर होता है और चिपचिपा हो जाता है और इसे भेदना मुश्किल हो जाता है। एल्यूमीनियम-स्पिनल कास्टेबल के विपरीत, हालांकि एल्यूमीनियम-मैग्नीशियम कास्टेबल उच्च तापमान पर अधिक तरल चरण बनाते हैं, MgO और Al2O3 के नवगठित स्पिनल अनाज ठीक होते हैं, उनमें कई दोष होते हैं, और एक छोटा जाली स्थिरांक होता है। SiO2 स्पिनल को अधिक खंडित बनाता है, स्पिनल में Al2O3 के ठोस समाधान को बढ़ावा देता है, और उच्च जाली दोष एकाग्रता के साथ एल्यूमीनियम-समृद्ध स्पिनल बनाता है। इसके अलावा, कास्टेबल भी सघन है, इसलिए स्लैग प्रतिरोध, विशेष रूप से स्लैग प्रवेश का प्रतिरोध, बेहतर है।
