Magnezyum Alüminyum Refrakter Malzemeler

Magnezyum alüminyum refrakter malzemeleri, metalurji endüstrisinde çelik nikel fırınlarının ve alüminyum eritme fırınlarının astarlanması, elektrikli fırın kapakları, çelik pota astarları, çelik üretim fırınlarının dışındaki vakum işlem cihazı astarlarının rafine edilmesi ve demir dışı metal eritme fırınlarındaki açık ocak ısı depolama odalarının çelik yapımında- kullanılır; Yapı malzemeleri endüstrisinde, çimento kalsinasyon fırınlarının yüksek-sıcaklık bölgelerini, çimento fırınlarının geçiş bölgelerini ve kireç fırınlarının yüksek-sıcaklık bölgelerini kaplamak için kullanılır; Cam endüstrisinde, cam fırını ısı depolama odalarındaki kafes tuğlaları veya kafes gövdeleri için kullanılır; Refrakter malzeme endüstrisinde, refrakter fırınlarında büyük sıcaklık değişimi olan parçalar için kullanılır.
6. Magnezyum alüminyum refrakter ürünler
Pota, çelik üretim sektöründe vazgeçilmez ve önemli bir ekipmandır. Pota astarı için refrakter bir malzeme olarak birçok büyük değişikliğe uğramıştır. Daha önce, kullanım sırasında soyulma ve erozyona karşı zayıf direnç gösteren refrakter malzemeler olarak geleneksel sinterlenmiş kil tuğlalar ve üçüncü sınıf yüksek alümina tuğlalar kullanılıyordu. Hizmet ömrü düşüktü, ortalama yalnızca 10 kattı ve tedaviden sonra yalnızca yaklaşık 20 kata ulaşabildi. Çelik üretim teknolojisinin gelişmesi ve çelik rafine etmede pota astarı için refrakter malzemelere olan talebin artmasıyla birlikte, entegre döküm magnezyum alüminyum pota astar malzemesinin kullanımı 20. yüzyılın başlarında teşvik edildi. Bu tip astar iyi bir genel bütünlüğe sahiptir ve hizmet ömrünü önemli ölçüde artırır, ancak çelik potalar için uzun pişirme süresi ve ciddi cüruflanma sorununa sahiptir. Özel ekipmanı olmayan çoğu küçük ve orta-boyutlu çelik fabrikası için ambalajı açmak zordur. Bu eksikliği gidermek amacıyla alüminyum magnezyum yanmamış tuğlalar başarıyla uygulandı. Astar tuğlaların yapımı kolaydır, pişme süresi kısadır ve ambalajından çıkarılması kolaydır, ancak cürufun kolay çıkarılması ve soyulmaya karşı zayıf direnç nedeniyle hala sorunlar vardır. Bu temelde, alüminyum magnezyum pişirilmemiş tuğla potasının astarında kolay cüruf oluşumu probleminin üstesinden gelmek için, 1990'ların sonlarında alüminyum magnezyum pişirilmemiş tuğlanın yerini almak üzere alüminyum magnezyum karbon pişirilmemiş tuğla geliştirildi. Bu malzeme, alüminyum magnezyum malzemelerin ve karbon içeren malzemelerin özelliklerini birleştirir. Alüminyum magnezyum karbonlu yanmamış tuğlaların ana avantajları şunlardır: tuğla dikişinde erime kaybı olmaz, iyi cüruf direnci ve termal titreşim direnci, erimiş çelik ve cürufun sızmasının neden olduğu yapısal soyulmanın üstesinden gelinir ve servis ömrü önemli ölçüde artar. Bu ürün, enerji tasarrufu sağlayan, maliyetleri azaltan ve önemli ekonomik faydalara sahip olan, yanmayan veya düşük sıcaklıkta-ateşlemesi nedeniyle insanların dikkatini çekmiştir.
Cüruf direnci, soyulma direnci ve sürünme direnci gibi spinel (magnezyum alüminyum spinel) ile birleştirilmiş magnezyum bazlı ürünlerin mükemmel özellikleri uzun zamandır bilinmektedir. Eski Sovyetler Birliği 1942'de araştırmaya ve 1964'te ürün geliştirmeye başladı, ancak Avrupa 1970'lerin sonuna kadar bu ürüne ciddi bir ilgi göstermedi. Japonya, magnezya alümina spinel tuğlalarını 1976 yılında çimento sektöründe kullanmaya başlamıştır. Son yıllarda, magnezyum alüminyum spinel ve ürünleri üzerine uluslararası düzeyde artan miktarda araştırma yapılmaktadır.
Magnezyum alüminyum spinel (MgO · Al2O3) yüksek erime noktasına, düşük termal genleşmeye, düşük termal gerilime ve iyi termal titreşim stabilitesine sahiptir. Aynı zamanda stabil kimyasal özelliklere ve alkali cüruflara karşı güçlü bir dirence sahiptir. Alüminyum magnezyum yanmamış tuğlaların kullanımının temel noktasıdır ve servis ömrünü uzatan temel maddelerden biridir. Son yıllarda magnezyum alüminyum spinel için yapay sentez teknolojisinin kademeli olarak olgunlaşması nedeniyle, sentezlenmiş spinel malzemeleri kullanarak, özelliklerini önemli ölçüde geliştirebilen pota tuğlalarının doğrudan üretilmesi mümkün hale gelmiştir.
Magnezya alümina spinel kalitesi, magnezya alümina spinel tuğlalarının uygun sonuçlara ulaşıp ulaşamayacağıyla ilgili temel konulardan biridir. Laboratuar deneyleri ve ilgili verilerin sunulması yoluyla, magnezyum açısından zengin spinel'in %20 ila %30 aralığında iyi korozyon direnci, yapısal soyulma direnci ve termal titreşim direnci sergilediği bulunmuştur. Ancak çelik potaların üretim sürecinde çeşitli koşullar ve faktörler vardır ve eklenen magnezyum alüminyum spinel miktarının %30 ila %40 arasında olmasını istemek mantıklıdır. Bu nedenle, tuğla yapımı sürecinde, üretilen yapay spinelin eklenmesine ek olarak, kullanım sırasında ikincil spinel oluşturmak için erimiş magnezyum tozu ve korindon tozunun da eklenmesi gerekir. Tuğla gövdesinin kalitesinin performansını artırmak için, özellikle düşük erime noktalı Na20 ve K2O maddeleri olmak üzere zararlı yabancı maddelerin içeriğini kontrol etmek için hammadde seçimine özel dikkat gösterilmelidir.
Magnezyum alüminyum spinelin (spinel olarak da bilinir) kimyasal formülü MgO-Al2O3'tür ve %28,3 Mg0 ve %71,7 Al2O3 içerir. Spinel, Mg0-Al2O3 ikili sistem faz diyagramında erime noktası 2135 C olan yalnızca bir ara bileşiktir. Bartha, magnezyum alüminyum spinel'in, magnezya krom spinel ile karşılaştırıldığında serbest CO2, serbest SO2/SO3 ve serbest K2O/Na2O gibi azaltıcı atmosferlere karşı güçlü korozyon direncinin yanı sıra iyi termal stabilite ve aşınma direnci gibi temel avantajlara sahip olduğuna dikkat çekti. Şu anda endüstriyel üretimde kullanılan spinel refrakter malzemelerin çoğunun Na2O içeriği %8 ila %15 arasındadır.
Magnezya alümina spinel tuğlaların üretim süreci aşağıdaki gibidir.
Magnezya kumu (veya erimiş alümina spinel kumu) - kırma - eleme (ince öğütme - ince toz) - hammaddeler - karıştırma - şekillendirme - kurutma - yüksek- sıcaklıkta pişirme - ürünler
Magnezyum alüminyum spinel üretim süreci aşağıdaki gibidir.
Magnezya kumu ve erimiş magnezya alümina spinel kumu, gerekli parçacık bileşimini ve agreganın ince toz inceliğini elde etmek için işleme göre ezilir. Hazırlanan agregaları ve ince tozları, işlem gereksinimlerine göre kesinlikle tartıp karıştırın ve belirli bir miktarda bağlayıcı ekleyin; Mikserde 15-20 dakika karıştırın, sürtünme presinde şekillendirin ve yarı mamul ürünü 8-16 saat kurutun; Kurutulmuş tuğlaları tünel fırına koyun ve maksimum 1660-1680 derece C sıcaklıkta yakın.
Magnezya alümina spinel yanmamış tuğlaların hammaddeleri, orta sınıf sinterlenmiş magnezya kumu, önceden sentezlenmiş magnezya alümina spinel, silikon mikro tozu ve alümina mikro tozu arasından seçilir.
Pişmemiş tuğlaların pişirilmesi için gereken yüksek sıcaklık nedeniyle, pişirildikten sonra doğrudan duvar yapımında kullanılabilirler. Bu nedenle, oda sıcaklığında pişirilmemiş tuğlalar için mukavemet gereklilikleri nispeten katıdır ve kullanılan bağlama maddesi aynı zamanda aşağıdaki gereksinimleri de karşılamalıdır: esas olarak magnezya kumundan oluşan ateşlenmemiş tuğlalar üzerinde iyi yapışma etkisi, preslenmiş tuğla boşlukları için yeterli kalıp mukavemeti ve taşıma ve duvarcılık gereksinimlerini karşılamak için pişirme sonrasında 40 MPa'nın üzerinde oda sıcaklığı mukavemeti; Bağlayıcının kullanımı kolaydır Üretim sürecini karmaşıklaştırmayın: Bağlayıcının bağlanma performansı güçlü olmalı ve yanmamış tuğlaların yüksek-sıcaklık performansının önemli ölçüde azalmasını önlemek için eklenen miktar küçük olmalıdır.
Şu anda genellikle iki tür bağlayıcı seçilmektedir: biri su camı çözeltisidir ve sertleştirme maddesi olarak sodyum florosilikat kullanır; Diğer tip ise %0,8 ila %1,0 dozaja sahip, bağlayıcı olarak polifosfattır. 200T x 24 saatlik işlemden sonra oda sıcaklığındaki basınç dayanımı 80MPa'ya ulaştı; Bağlayıcı olarak su camı ve sodyum florosilikat karışımı kullanıldığında eklenen miktar nispeten büyüktür. Teorik olarak ürünün yüksek sıcaklık performansı çok fazla Na2O eklenmesinden etkilenecektir.
Magnezyum refrakter malzemeler için, polifosfat bağlayıcı olarak kullanıldığında, magnezyum kumundan üretilen Mg (H2PO4) 2, Mg (PO3) 2, MgHPO4 ve Mg2HP2O4'ün erime noktaları çok yüksektir. Isıtma işlemi sırasında, faz geçişi olmadan malzemenin mukavemetinin arttırılmasına yardımcı olan ve bağlayıcının yapısının gevşemesine neden olan, oda sıcaklığından orta sıcaklığa kadar yüksek mukavemet ile sonuçlanan polimerizasyon da meydana gelebilir. Üretim teknolojisi açısından bakıldığında, polifosfatın katı halde eklenebilmesi veya sıvı halde suda çözülebilmesi, kullanımını daha uygun ve basit hale getirmektedir. Büyük{12}}ölçekli endüstriyel üretimin ihtiyaçlarını karşılayabilir ancak üretim maliyeti biraz daha yüksektir.
Spinel ilave miktarının belirlenmesi: Zengin magnezyum spinel, yanmamış tuğla matrisine spinel kristal çekirdeklerinin bir kısmını önceden gömmek amacıyla toz halindeki yanmamış tuğlalara eklenir, böylece magnezya kumu ve alümina mikro tozu kullanım sırasında bu kristal çekirdeğe dayalı spinel taşlaşma reaksiyonuna girebilir, bu da kolayca MA-MA bağlanma fazı oluşturabilir, böylece yanmamış tuğlaların mümkün olan en kısa sürede sinterlenmesine ve benzer bir kristal faz yapısı oluşturmasına olanak tanır. Alkali korozyon direnci ve soyulma direnci amacına ulaşmak için magnezya alümina spinel ateşlemeli ürünler. Teorik olarak bu MA-1/1 fazının bağlanma gücü MA-M fazınınkinden daha yüksektir. Fırının içindeki atmosfere ve olası yerel indirgeme koşullarına karşı duyarlılığı çok azdır. İlave miktarı açısından magnezyumca zengin spinel'in toz halinde ilavesi çok fazla olmamalıdır, aksi takdirde kullanım sırasında yanmamış tuğlaların sinterlenmesini etkileyecektir. Magnezyumca zengin spinel giriş miktarının %1 ile %1,5 arasında kontrol edilmesi daha uygundur.
7. Magnezya alümina spinel tuğlaların çimento döner fırınlarında uygulanması:
Yerli döner fırın teknolojisinin olgunluğuyla birlikte, magnezya alümina spinel tuğlaları, çimento döner fırınlarında kuyruklu dengesiz fırın kaplaması alanında yaygın olarak kullanılmaktadır. Performansı esas olarak şunlara yansır: iyi asılı fırın derisi performansı, mükemmel termal şok direnci ve soyulma önleme performansı ve güçlü fiziksel ve kimyasal stabilite. Çimento döner fırınlarında kullanılan çeşitli refrakter tuğlalar arasında magnezya alümina spinel tuğlalar nispeten kapsamlı bir refrakter tuğla türüdür.