O agregado tem uma influência muito importante no desempenho de castáveis, e o estudo da influência do tipo de agregado no desempenho de castáveis é de grande significado para melhorar a vida útil dos materiais refratários e reduzir o custo de materiais refratários. In this paper, from the perspective of replacing slightly high-grade alumina aggregate or even brown corundum aggregate with 86-grade homogenized alumina aggregate, the influence of different alumina aggregates on the performance of aluminium and magnesium castables under cement bonding system is studied and compared with the specimen with brown corundum as aggregate, while the reaction of slag and refractory material is simulated by using O teste resistente à escória do forno de indução e combinado com o software de termo química FactSage6.2 para analisar a reação de escória e material refratário, e a reação de escória e material refratário é analisada. O mecanismo de erosão anti-bandeira dos castáveis homogeneizados à base de alumínio-magnésio à base de bauxita é de grande significado na compreensão das vantagens de desempenho da bauxita homogeneizada, bem como seu escopo de uso.
Matérias -primas para teste
Tests were conducted with homogenised bauxite (particle sizes 5~3mm, 3~1mm, 1~0mm), rotary kiln bauxite (particle sizes 5~3mm, 3~1mm, 1~0mm), inverted flame kiln bauxite (particle sizes 5~3mm, 3~1mm, 1 ~ 0 mm) e corundum marrom (tamanhos de partículas 5 ~ 3mm, 3 ~ 1mm, 1 ~ 0 mm) como agregados. Finos marrons de corundo, finos de magnésia, cimento Secar71, micropowder ativado -al2O3 e micropowder ElkemsiO2 foram utilizados como matriz, e o tripolifosfato de sódio e o hexametafosfato de sódio foram utilizados como agentes redutores de água. A composição química das matérias -primas usadas nos testes está listada na Tabela 1.
Tabela 1 Composição química principal das matérias -primas (%em peso)
Preparação de amostras
As formulações de teste são mostradas na Tabela 2. A bauxita homogeneizada, bauxita do forno rotativo, bauxita de forno de chama invertida, corundum marrom como amostras agregadas foram nomeadas como amostra HC, amostra GC, amostra DC e amostra BC, respectivamente. As matérias -primas foram pesadas de acordo com a fórmula de teste, adicionadas com uma quantidade apropriada de água e totalmente agitadas, depois a vibração moldada em uma amostra de tira de 40 × 40 × 160 mm de comprimento e, em seguida, a amostra moldada foi removida do molde após a manutenção de 24 horas na temperatura ambiente e depois foi colocada em um forno e seco para 24H na entrada de 24h. Finalmente, a amostra assada foi colocada em um forno de sinterização de alta temperatura CSL para tratamento térmico a 1100 graus e 1600 graus por 3h. As amostras moldadas foram secas no forno a 110 graus por 24h e, finalmente, as amostras assadas foram colocadas no forno de sinterização de alta temperatura CSL para tratamento térmico a 1100 graus e 1600 graus por 3h. Após a temperatura do forno esfriado até a temperatura ambiente, as amostras foram removidas e os testes de desempenho foram realizados.
Tabela 2 Formulações de teste (%em peso)
Teste de desempenho piloto
(1) Propriedades físicas de temperatura ambiente
De acordo com GB/T 2997-2000, GB/T 5072-2008, Gb/T 3001-2000, Gb/T 5988-2004, respectivamente, a porosidade aparente e a densidade da alteração da alteração da temperatura da linha de temperatura ambiente, a temperatura ambiente, a resistência à flexão da flexão e da taxa de alteração da temperatura ambiente.
(2) resistência ao choque térmico
A amostra após o tratamento térmico a 1100 graus para 3H é colocada em um forno elétrico pré -aquecido a 1100 graus (sob atmosfera aérea), depois de manter 30 minutos, a amostra é removida e rapidamente imersa em água circulante, após o que a amostra é colocada no ar por 5min. O teste é repetido por 3 vezes e, no final do teste, a estabilidade de choque térmico é avaliado de acordo com a quebra da amostra após o resfriamento de água a 1100 graus por 3 vezes ou com a resistência residual.
(3) Resistência à escória
O método do forno de indução é usado para avaliar a resistência da escória da amostra, o diagrama esquemático da configuração do teste é mostrado na Fig. 1. A amostra longa após a secagem a 11 0} grau para 24h é derramada no crucolol e carregado no forno de fusão de indução. O cadinho fundido é mostrado na Fig. 2. As etapas do teste dinâmico de resistência à escória do forno de indução são as seguintes: primeiro, colocam cerca de 6 kg de aço comum no cadinho primeiro, aquecem com eletricidade e adicionam 308g de escada após todo o aço derretido, a composição química do slag é mostrada na tabela 3 e a alça de alça n (Cao)/N (SiO2) =4. 56. Quando a peça de aço é completamente fundida com a escória, o tempo é iniciado, a temperatura é controlada em 1600 graus e o forno é interrompido após 0,5h. After the test is finished, a long strip of specimen is poured into the crucible, and it is dried at 110 degree for 24h, then the specimen is poured into the induction furnace as shown in Fig. 2. At the end of the test, the residual specimen was removed from the crucible, and after removing the hanging slag, the specimen was cut from the middle position along the direction of the longitudinal axis of the specimen, and the A área de erosão (ou taxa de erosão) e a área de penetração foram usadas para caracterizar o grau de erosão da amostra e o grau de penetração de amostras, respectivamente, onde as áreas de erosão e penetração da amostra foram analisadas e medidas com a ajuda do software Adobeacrobatpro.
Esquerda 1 seção transversal esquemática de cadinho após o teste de erosão de escória
À direita 2 foto de Crucible após secar após o lançamento
Tabela 3 Composição química da escória (%em peso)
A profundidade de erosão de cada amostra foi medida no final do teste de resistência à escória, e a taxa de erosão, bem como a área de erosão e a área de penetração da amostra. A taxa de erosão é calculada da seguinte forma: A Figura 3 mostra o diagrama lateral da amostra após a erosão da escória de indução. As shown in the figure, h0 is the original height of the specimen, measure the residual height of the specimen h1, then the maximum depth of erosion of the specimen after slag erosion is h2=h0-h1, where the erosion rate is calculated according to the following formula:
Onde: υ é a taxa de erosão, mm-h -1; H é a profundidade máxima da erosão da amostra após a escravização, mm; t é o tempo de erosão, h.
Fig. 3 Vista lateral da amostra após teste de forno de indução
The erosion area and penetration area are calculated as follows: the cross-section of the specimen after induction slag erosion is shown in Fig. 4. As shown in the figure, the statistical area of the specimen is selected first (the selected area is the same for each group of comparison specimens, and the method of selecting the statistical area is as follows: a certain length is taken along the lengthwise direction starting from the position of the slag line, which is determinado de acordo com a situação de erosão, mas o mesmo comprimento é tomado longitudinalmente por cada grupo de espécimes) e a área estatística é medida. A área de erosão S1 e a área de infiltração S2 na área.
Fig. 4 Seção transversal esquemática da amostra após teste de forno de indução
Concluir
(1) As amostras fundíveis de alumínio-magnésio contendo diferentes agregados de alumina têm uma grande diferença no desempenho da temperatura ambiente das amostras devido à diferença no conteúdo de espinélio gerado. Após o tratamento térmico a 1600 graus, o encolhimento do volume de castáveis de alumínio-magnésio à base de alumenium com alumínio, baseados em cimento após tratamento de alta temperatura, em comparação com as amostras contendo agregados de alumina de alumina de chama invertida, mostraram uma taxa de mudança de alteração na linha e as amostras tiveram uma resistência à preexto e uma resistência a uma pobre a termo.
(2) Through the induction furnace slag resistance test, the results show that: using cement-bonded aluminium-magnesium castables, the slag erosion resistance of the specimens with 86 grade homogenised alumina as the aggregate is not much different from that of the specimens with 88 grade rotary kiln alumina and 88 grade inverted flame kiln alumina as the aggregate, but the resistance to A infiltração de escória das amostras de castéis à base de alumina homogeneizada é mais pobre.
(3) Os castáveis de alumínio-magnésio à base de alumenos homogeneizados geram grandes rachaduras ao redor do agregado próximo à superfície quente após a gravação de escória, o que é desfavorável à resistência à penetração de escória dos espécimes.
(4) Combined with the microstructure analysis and the thermodynamic simulation results of the reaction between three kinds of alumina aggregate and slag, it can be concluded that the products of alumina aggregate specimens reacted with the slag are corundum, spinel, CA6 and low melting point phases (C2AS and CAS2), in which the reaction between homogenised alumina aggregate and slag will generate CA6, and A reação entre a matriz e a escória é a solubilização direta do espinélio na escória.