Materiale refractare magneziu aluminiu

Materialele refractare din magneziu aluminiu sunt utilizate în industria metalurgică pentru căptușirea cuptoarelor de oțel cu nichel și a cuptoarelor de topire a aluminiului, capacelor cuptoarelor electrice, căptușelilor din oțel, căptușelii dispozitivelor de tratare cu vid în afara cuptoarelor de fabricare a oțelului și camerelor de stocare a căldurii cu vatră deschisă pentru producția de oțel în cuptoare cu metale neferoase; Folosit în industria materialelor de construcții pentru căptușirea zonei cu temperatură înaltă-a cuptoarelor de calcinare a cimentului, a zonelor de tranziție a cuptoarelor de ciment și a zonelor cu temperatură-înaltă a cuptoarelor de var; Folosit în industria sticlei pentru cărămizi cu zăbrele sau corpuri zăbrele în camerele de stocare a căldurii din cuptorul din sticlă; Folosit în industria materialelor refractare pentru piese cu schimbări mari de temperatură în cuptoarele refractare.
6. Produse refractare din magneziu aluminiu
Oala este un echipament indispensabil si important in industria otelului. Ca material refractar pentru căptușeala oală, acesta a suferit mai multe modificări majore. Anterior, cărămizile tradiționale din lut sinterizat și cărămizile cu conținut ridicat de alumină de clasa a treia erau folosite ca materiale refractare, care au arătat o rezistență slabă la decojire și eroziune în timpul utilizării. Durata de viață a fost scăzută, în medie de numai 10 ori, iar după tratament, a putut ajunge doar la aproximativ 20 de ori. Odată cu dezvoltarea tehnologiei de fabricare a oțelului și cererea tot mai mare de materiale refractare pentru căptușeala oală în rafinarea oțelului, utilizarea materialului de căptușeală din oală din magneziu turnat integral a fost promovată la începutul secolului al XX-lea. Acest tip de căptușeală are o integritate generală bună și își îmbunătățește semnificativ durata de viață, dar are problema timpului lung de coacere pentru oalele de oțel și a zgurii grave. Pentru majoritatea fabricilor de oțel-de dimensiuni mici și mijlocii fără echipamente dedicate, despachetarea este dificilă. Pentru a compensa această deficiență, au fost aplicate cu succes cărămizi de aluminiu și magneziu nearse. Cărămizile de căptușeală sunt ușor de construit, au un timp scurt de coacere și sunt ușor de despachetat, dar există încă probleme cu îndepărtarea ușoară a zgurii și rezistența slabă la decojire. Pe această bază, pentru a depăși problema formării ușoare a zgurii în căptușeala cărămizii de cărămidă nearsă aluminiu magneziu, cărămidă nearsă aluminiu magneziu carbon a fost dezvoltată la sfârșitul anilor 1990 pentru a înlocui cărămida nearsă aluminiu magneziu. Acest material combină proprietățile materialelor din aluminiu și magneziu și ale materialelor care conțin carbon. Principalele avantaje ale cărămizilor nearse din aluminiu, magneziu, carbon, sunt: ​​lipsa pierderii prin topire a cusăturilor de cărămidă, rezistență bună la zgură și rezistență la vibrații termice, depășirea decojirea structurală cauzată de infiltrarea oțelului topit și a zgurii și îmbunătățirea semnificativă a duratei de viață. Acest produs a atras atenția oamenilor datorită faptului că nu arde sau arde{17}}la temperatură scăzută, care economisește energie, reduce costurile și are beneficii economice semnificative.
Proprietățile excelente ale produselor pe bază de magneziu combinate cu spinelul (spinelul magneziu-aluminiu), cum ar fi rezistența la zgură, rezistența la exfoliere și rezistența la fluaj, sunt de mult cunoscute. Fosta Uniune Sovietică a început cercetările în 1942 și dezvoltarea de produse în 1964, dar Europa nu a manifestat un interes semnificativ pentru acest produs până la sfârșitul anilor 1970. Japonia a început să folosească cărămizi de spinel de magneziu alumină în industria cimentului în 1976. În ultimii ani, a existat o cantitate din ce în ce mai mare de cercetări privind spinelul de magneziu-aluminiu și produsele sale la nivel internațional.
Spinelul de magneziu aluminiu (MgO · Al2O3) are un punct de topire ridicat, dilatare termică scăzută, stres termic scăzut și stabilitate bună la vibrații termice. În același timp, are proprietăți chimice stabile și rezistență puternică la zgura alcalină. Este punctul central pentru utilizarea cărămizilor nearse din aluminiu și magneziu și una dintre substanțele cheie pentru îmbunătățirea duratei lor de viață. Datorită maturității treptate a tehnologiei de sinteză artificială a spinelului de magneziu și aluminiu în ultimii ani, a devenit posibil să se producă direct cărămizi de oală folosind materiale spinel sintetizate, care le pot îmbunătăți semnificativ caracteristicile.
Calitatea spinelului de magnezie alumină este una dintre problemele cheie legate de faptul dacă cărămizile de spinel de magnezie alumină pot obține rezultate adecvate. Prin experimente de laborator și prin introducerea datelor relevante, s-a descoperit că spinelul bogat în magneziu prezintă o bună rezistență la coroziune, rezistență structurală la decojire și rezistență la vibrații termice în intervalul de 20% până la 30%. Cu toate acestea, există diferiți condiții și factori în procesul de producție a oalelor de oțel și este rezonabil să se solicite ca cantitatea de spinel de magneziu aluminiu adăugată să fie între 30% și 40%. Prin urmare, în procesul de fabricare a cărămizii, pe lângă adăugarea spinelului artificial produs, este, de asemenea, necesar să adăugați pulbere de magneziu topită și pulbere de corindon pentru a genera spinel secundar în timpul utilizării. Pentru a îmbunătăți performanța calității corpului cărămizii, trebuie acordată o atenție deosebită selecției materiilor prime pentru a controla conținutul de impurități nocive, în special punctul de topire scăzut și substanțele K2O20.
Formula chimică a spinelului de magneziu aluminiu (cunoscută și ca spinel) este MgO-Al2O3, care conține 28,3% Mg0 și 71,7% Al2O3. Spinelul este doar un compus intermediar în diagrama de fază a sistemului binar Mg0-Al2O3, cu un punct de topire de 2135 C. Bartha a subliniat că, în comparație cu spinelul de magneziu crom, spinelul de magneziu aluminiu are principalele avantaje de rezistență puternică la coroziune la atmosfere reducătoare, cum ar fi CO2 liber, SO2/SO3 liber și stabilitatea K2O/NaO liberă, precum și o bună rezistență la uzură. În prezent, conținutul de Na2O al majorității materialelor refractare spinel utilizate în producția industrială este între 8% și 15%.
Procesul de producție a cărămizilor spinel de magnezie alumină este următorul.
Nisip de magnezie (sau nisip spinel de alumină topită) - zdrobire - cernere (măcinare fină - pulbere fină) - materii prime - amestecare - formare - uscare - ardere la temperatură ridicată {- produse -
Procesul de producție a spinelului de magneziu aluminiu este următorul.
Nisipul de magnezie și nisipul spinel de magnezie și alumină topită sunt zdrobite conform procesului pentru a obține compoziția necesară de particule și finețea pulberii fine a agregatului Cântăriți și amestecați cu strictețe agregatele și pulberile fine pregătite în conformitate cu cerințele procesului și adăugați o anumită cantitate de liant; Se amestecă în mixer timp de 15-20 de minute, se formează pe presa de frecare și se usucă semifabricatul timp de 8-16 ore; Pune cărămizile uscate într-un cuptor tunel și arde-le, cu o temperatură maximă de ardere de 1660-1680 grade C
Materiile prime pentru cărămizile nearse de magnezie alumină spinel sunt selectate dintre nisipul de magnezie sinterizat de gamă medie-, spinelul de magneziu alumină presintetizat, micropulbere de siliciu și micropulbere de alumină.
Datorită temperaturii ridicate necesare pentru arderea cărămizilor nearse, acestea pot fi folosite direct pentru zidărie după coacere. Prin urmare, cerințele de rezistență pentru cărămizile nearse la temperatura camerei sunt relativ stricte, iar agentul de lipire utilizat trebuie să îndeplinească, de asemenea, următoarele cerințe: efect de lipire bun pe cărămizile nearse, compuse în principal din nisip magnezic, rezistență suficientă a mucegaiului pentru semifabricate de cărămidă presată și o rezistență la temperatura camerei de peste 40 MPa după coacere pentru a îndeplini cerințele de transport și zidărie; Liantul este ușor de utilizat Nu complicați procesul de producție: performanța de lipire a liantului trebuie să fie puternică, iar cantitatea adăugată ar trebui să fie mică pentru a evita reducerea semnificativă a performanței la temperatură înaltă a cărămizilor nearse.
În prezent, sunt selectate de obicei două tipuri de lianți: unul este o soluție de sticlă de apă și folosește fluorosilicat de sodiu ca agent de întărire; Celălalt tip este polifosfatul ca liant, cu o doză de 0,8% până la 1,0%. După tratamentul cu 200T x 24 ore, rezistența la compresiune la temperatura camerei a ajuns la 80MPa; Când se folosește un amestec de sticlă de apă și fluorosilicat de sodiu ca liant, cantitatea adăugată este relativ mare. În teorie, performanța la temperatură ridicată a produsului va fi afectată de introducerea prea multă Na2O.
Pentru materialele refractare cu magneziu, când polifosfatul este utilizat ca liant, punctele de topire ale Mg (H2PO4) 2, Mg (PO3) 2, MgHPO4 și Mg2HP2O4 generate din nisipul de magneziu sunt toate foarte mari. În timpul procesului de încălzire, poate apărea și polimerizarea, ceea ce ajută la îmbunătățirea rezistenței materialului, fără tranziție de fază și determinând slăbirea structurii liantului, rezultând o rezistență ridicată la temperatura camerei până la temperatura medie. Din perspectiva tehnologiei de producție, polifosfatul poate fi adăugat sub formă solidă sau dizolvat în apă sub formă lichidă, făcându-l mai convenabil și mai simplu de utilizat. Poate satisface nevoile producției industriale-la scară largă, dar costul de producție este puțin mai mare.
Determinarea cantității de adaos de spinel: Spinelul bogat de magneziu este introdus în cărămizile nearse sub formă de pulbere, cu scopul de a preîngloba o porțiune de nuclee de cristal de spinel în matricea cărămizii nearse, astfel încât nisipul de magnezie și micropulberea de alumină să poată suferi o reacție de petrificare a spinelului pe baza acestui nucleu cristalin care poate genera cu ușurință MA{0} în timpul utilizării fazei de lipire a nucleului MA{0} cărămizile nearse pentru a sinteriza cât mai curând posibil și pentru a produce o structură de fază cristalină similară cu cea a produselor cu spinel de magnezie alumină, pentru a atinge scopul de rezistență la coroziune alcalină și rezistență la exfoliere. În teorie, rezistența de legătură a acestei faze MA-1/1 este mai mare decât cea a fazei MA-M. Și are puțină sensibilitate la atmosfera din interiorul cuptorului și posibile condiții locale de reducere. În ceea ce privește cantitatea de adăugare, introducerea spinelului bogat în magneziu sub formă de pulbere nu ar trebui să fie prea mare, altfel va afecta sinterizarea cărămizilor nearse în timpul utilizării. Este mai indicat să se controleze cantitatea introdusă de spinel bogat în magneziu între 1% și 1,5%.
7. Aplicarea cărămizilor spinel de magnezie alumină în cuptoare rotative de ciment:
Odată cu maturitatea tehnologiei cuptoarelor rotative interne, cărămizile spinel de magnezie alumină sunt utilizate pe scară largă în zona instabilă a pielii cuptorului cu coadă în cuptoarele rotative de ciment. Performanța sa se reflectă în principal în: performanță bună a pielii cuptorului suspendat, rezistență excelentă la șocuri termice și performanță anti-peeling și stabilitate fizică și chimică puternică. Printre diferitele cărămizi refractare utilizate în cuptoarele rotative de ciment, cărămizile spinel de magnezie alumină sunt un tip relativ cuprinzător de cărămidă refractară.