UTILIZAREA ZGULOR DE ALUMINIU CROM PENTRU A PRODUCE CARAMIZI DE CORINDUM CROM-ZIRCONIU PENTRU SMELTIN DE METAL NEFEROS

Refractarele pentru cuptoarele de metale neferoase funcționează în medii dure, cum ar fi cuptoarele de fum pentru topirea plumbului, zincului și staniului și refractarele pentru cuptoarele de suflare laterale. Aceste cuptoare necesită materiale refractare cu rezistență la compresiune la temperatura camerei ridicate, rezistență la eroziune, rezistență la reducere și rezistență la șoc termic. Acestea nu sunt disponibile în refractarele originale cu magneziu-crom. Cărămida din aluminiu crom are avantajele unei bune performanțe la temperaturi ridicate, rezistență puternică la eroziune, rezistență la coroziune etc. și este utilizată în principal în linia de zgură a cuptorului în industria metalurgică neferoasă. Cu toate acestea, refractarele de zgură de crom comune existente au probleme de rezistență slabă la reacția de reducere și șocul termic, care nu pot satisface cerințele acestor cuptoare.
Zgura de aluminiu-crom este un produs secundar produs la topirea cromului metalic. Faza sa principală este o soluție solidă de -Al2O3 și Cr2O3. Cantitatea totală de Al2O3 și Cr2O3 din compoziția chimică este în general mai mare sau egală cu 90 la sută (w), care este un material refractar cu performanță excelentă. Zgura de aluminiu-crom poate fi transformată în cărămizi de zgură de crom și poate fi utilizată în căptușeala de lucru a cuptoarelor neferoase. Cu toate acestea, conținutul de impurități Na2O, Fe2O3, Si O2 și Cr metalic în zgura aluminiu-crom este relativ ridicat și instabil, ceea ce afectează efectul de utilizare.
În această lucrare, zgura de aluminiu-crom, alumină și minereu cu conținut scăzut de crom au fost folosite ca materii prime, iar experimentul de resinteză a materialului aluminiu-crom a fost efectuat prin metoda topirii electrice. Apoi, cărămizile de corindon crom-zirconiu au fost preparate prin amestecarea materialelor de aluminiu și crom topite cu mulită de zirconiu topită, concentrându-se pe influența cantității de mulită de zirconiu topită asupra rezistenței la șoc termic a cărămizilor de corindon crom-zirconiu.
1 Test de sinteză a materialului aluminiu-crom topit
1.1 Materii prime
Materiile prime sunt zgură de aluminiu-crom, pulbere de alumină și minereu cu conținut scăzut de crom, cu o dimensiune a particulelor mai mică sau egală cu 1 mm. Principalele faze ale zgurii aluminiu-crom sunt corindonul crom, -Al2O3 și Cr metalic. Compoziția chimică a zgurii de aluminiu-crom și a minereului cu conținut scăzut de crom variază ușor în funcție de cuptorul electric de decojire de 300 kVA utilizat și de cuptorul electric de descărcare de 6 300 k VA.
1.2 Metode de testare și rezultate
1.2.1 Încercarea electrică de topire a cuptorului electric de decojire de 300 k VA
Folosind zgura de aluminiu crom, pulbere de alumină și minereu cu conținut scăzut de crom ca materii prime, au fost concepute trei rapoarte de testare. Se amestecă ingredientele conform raportului de testare și se amestecă uniform. Luați aproximativ 1 000 kg de amestec, puneți-l într-un cuptor electric de decojire de 300k VA și mirosiți la 1 900-2 100 grade . Pentru a volatiliza Na2O și alte impurități în timpul procesului de topire, sunt proiectați diferiți timpi de topire și rafinare. Au fost testate în total 3 cuptoare și au fost răcite prin răcire naturală cu cuptorul. Observând aspectul fritei, se constată că părțile superioare și inferioare sunt dense, iar miezul de zgură are formă de fagure. Fiecare probă conține o cantitate mică de Cr metalic. Luând în considerare costul de producție și performanța produsului în mod cuprinzător, se determină că raportul de materie primă în testul de masă este de 3 #, timpul de topire este de 8 ore și timpul de rafinare este mai mare sau egal cu 40 min.
1.2.2 6 300 k VA test de topire electric cuptor electric de descărcare
Datorită temperaturii limitate de topire a cuptorului electric experimental la scară mică, corpului cuptorului mic și timpului scurt de păstrare, materialul de miez de zgură de tip fagure din partea de mijloc a materialului de topire electric este mai mare. Prin urmare, într-un cuptor electric de descărcare de 6 300 k VA la grade 2 100 ~ 2 200, a fost efectuat un lot mare de test de sinteză prin electrofuziune de materii prime. Zgura de aluminiu crom, pulberea de alumină și minereul cu conținut scăzut de crom din Tabelul 4 sunt utilizate ca materii prime, iar cele trei sunt grupate în funcție de raportul de masă de 12:3:5, iar materialul comun este de 18 tone. Timpul de topire este de 8 ore, iar timpul de rafinare este Mai mare sau egal cu 40 min. Turnați materialul electrotopit în punga de primire și despachetați-l după răcire naturală timp de 72 de ore. La spargerea și selectarea, s-a constatat că materialul de pe partea superioară, partea inferioară și în jurul electrodului este relativ dens, dur și uniform topit; materialul din mijloc are pori mari, dar textura este dură; există o cantitate mică de depozit de ferocrom care conține carbon în partea de jos.
Analiza chimică a materialului de aluminiu și crom topit se bazează pe compoziția chimică a materiilor prime și raportul de testare. La {{0}},28 la sută (w), indicând că aproximativ 80 la sută din Na2O s-a volatilizat în timpul procesului de topire; conţinutul de Fe2O3 a scăzut de la 6,3 procente (w) în timpul dojării la 0,27 procente (w) după topire; conținutul de metal Cr a fost modificat de la dozare. 2,48 la sută (g) din topire se reduce la 0,64 la sută (g) după topire. Cu excepția unei părți din metalul mai mic Cr oxidat la Cr2O3, restul formează ferocrom cu Fe2O3 și se așează în partea de jos a pachetului de primire. Conținutul de Cr metalic este redus, ceea ce poate evita în mod eficient expansiunea și slăbirea structurală cauzate de oxidarea Cr metalic în timpul utilizării materialului compozit. Se poate observa că sinteza prin electrofuziune poate elimina în mod eficient impuritățile Na2O, Fe2O3 și Cr din materiile prime din zgura aluminiu-crom și poate obține materialul compozit aluminiu-crom cu conținut mai scăzut de Na2O și Fe2O3, îmbunătățind astfel performanța la temperatură înaltă a refractar preparat de acesta.
2 Test de preparare a cărămizilor de corindon crom-zirconiu cu materiale topite aluminiu-crom
2.1 Materii prime și pregătirea probelor
Materialele de testare includ particule de aluminiu și crom topite (dimensiunea particulelor de {{0}}, 3-1, mai mică sau egală cu 1 mm) și pulbere fină (mai mică sau egală cu 0,088 mm) sintetizată prin testul cuptorului de descărcare de mai sus și particule de mulită de zirconiu topite (dimensiunea particulelor de 3- 1 mm), pulbere activă -Al2O3 și acid fosforic.
Amestecați ingredientele conform raportului de testare și puneți-le timp de mai mult de 48 de ore după amestecare. O presă electrică cu șurub de 630 t a fost folosită pentru a forma cărămizi de 230 mm×114 mm×65 mm, uscate la grade 80-100 timp de 24 de ore și arse într-un cuptor navetă de 45 m3 la 1550 grade timp de 22 de ore.
2.2 Testare de performanță și rezultate
Testați densitatea în vrac, porozitatea aparentă, rezistența la compresiune la temperatura camerei și temperatura de pornire a înmuierii sarcinii (sarcină 0,2 MPa) a probei conform standardelor convenționale. Metoda răcită cu aer a fost folosită pentru a testa rezistența la șoc termic. Dimensiunea eșantionului a fost de 114 mm×40 mm×40 mm, iar temperatura șocului termic a fost de 950 de grade (conservare a căldurii 30 min). Cu excepția temperaturii de înmuiere a sarcinii, fiecare articol este testat de două ori în paralel. Fiecare probă are o diferență foarte mică de densitate în vrac, porozitate aparentă, rezistență la compresiune la temperatură normală și temperatură de început de înmuiere a sarcinii, dar rezistența la șoc termic este destul de diferită: testul cu mulită de zirconiu topită adăugat la 10% (w) Numărul de șocuri termice din eșantionul CZA-1 este 56 și 51, iar numărul de șocuri termice ale eșantionului CZA-2 cu adăugarea a 5 procente (w) de mulită de zirconiu topită este 13 și 17, fără adaos. din mullit de zirconiu topit. Numărul de șocuri termice din eșantionul CZA-3 de la Laishi este de numai 4 și 5. Se poate observa că atunci când cantitatea de adăugare de mulită de zirconiu topită este de 10% (w), rezistența la șoc termic răcit cu aer este semnificativ mai bun decât cel al mulitului de zirconiu topit cu 5 procente (g) și fără adaos.
3 Concluzie
(1) Folosind zgură de aluminiu crom, pulbere de alumină și minereu cu conținut scăzut de crom ca materii prime, amestecând cu un raport de masă de 12:3:5, topind într-un cuptor de descărcare la grade 2 000-2 200 timp de 8 ore, topirea obținută material aluminiu crom Structura este compactă, iar conținutul de impurități Na2O, Fe2O3, Si O2 și Cr metalic este semnificativ redus.
(2) Folosind granule de crom aluminiu topit și pulbere fină ca materii prime principale, adăugând 10% pelete de mullit de zirconiu topit (3 ~ 1 mm), rezistența la șoc termic a cărămizilor de corindon de crom zirconiu preparate (950 de grade, răcire cu aer) până la 56 de ori, rezistență bună la șocuri termice.