ВПЛИВ МІКРОСТРУКТУРИ НА ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНУ МІРЦІСТЬ МАГНЕЗИТОВО-ХРОМОВИХ ЦЕГЛИ

Змінюючи вміст компонентів у вогнетривкій цеглі, вивчають високотемпературну міцність і мікроструктуру, і результати показують, що високотемпературну міцність можна ефективно покращити шляхом контролю вторинної шпінелі
1. Введення
Магнезіально-хромова цегла має гарну стійкість до корозії та високу міцність при високих температурах і широко використовується в обладнанні для вторинної рафінації, такому як RH та AOD.
Зрозуміло, що структура та кількість вторинної шпінелі, що утворюється під час процесу спікання, мають великий вплив на підвищення високотемпературної міцності магнезіально-хромової цегли. Загальноприйнято вважати, що ця вторинна шпінель утворюється та росте шляхом спікання в рідкій фазі, що містить SiO2 та CaO, тому на неї впливають не лише основні компоненти MgO та Cr2O3, але й вторинні компоненти, такі як CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. .
Змінюючи співвідношення використовуваної сировини та вмісту допоміжних компонентів, готували зразки, вивчали високотемпературну міцність і мікроструктуру, а також обговорювали фактори впливу на підвищення високотемпературної міцності. Звіт виглядає наступним чином.
2. Дослідний зразок
Напівпов’язану магнезіально-хромову цеглу виготовляли шляхом зміни композиційного співвідношення сировини нижче 1 мм, яку використовували як дослідні зразки. Зразок А є базовим зразком. Зразки B і C відновлюють плавлений магнезій-хром і збільшують співвідношення оксиду хрому до плавленого магнію, головним чином відновлюючи вторинні компоненти Al2O3 плюс Fe2O3. У зразках D і E плавлений магній-хром був відновлений для збільшення частки хромової руди та зменшення частки плавленого магнезію, тому вміст Al2O3 плюс Fe2O3, SiO2 і Cr2O3 трохи збільшився.
Ці тестові зразки були відформовані в 150 мм × 75 мм × 50 мм за тих самих умов формування та обпалені при надвисокій температурі в тунельній печі.
3. Результати тестування
Зразки B і C мають низьку пористість і високу об'ємну щільність, і міцність на стиск має тенденцію до зниження, але міцність при високій температурі зростає. Для зразків D і E фізичні властивості та міцність залишаються в основному постійними, а міцність при високій температурі зростає зі збільшенням вмісту хромової руди.
Розподіл Fe і Cr було виявлено в світлій частині SEM зображення. Передбачається, що розподіл Al в основному такий же, як і розподіл фаз Cr і Fe. У всіх зразках домішок Al2O3 та Fe2O3 разом із Cr2O3 складають шпінельну фазу Mg(Cr, Al, Fe)2O4. Різниця між зразками полягає в тому, що в порівнянні зі зразком А у зразку С більше Cr і менше Fe. Зразок E має великий компонент Fe і малий компонент Cr.
Що стосується розподілу Si і Ca, то в усіх зразках існувала фаза, в якій Si, Ca і Mg перекривалися в околицях вторинної шпінелі. Згідно з результатами точкового аналізу, передбачається, що CaMgSiO4 і Mg2SiO4 у накладеній фазі присутні у ваговому співвідношенні 80:20. У зразках D і E було виявлено менше Ca та більше Mg, а співвідношення фаз було CaMg2SiO4:Mg2SiO4=16:84. Порівняно зі зразком А, Si і Ca широко поширені.
4. Аналіз
Вважається, що високотемпературна міцність зразків B і C з додаванням оксиду хрому пояснюється тим фактом, що вторинна шпінель багата Cr. Передбачається, що зразки B, C, Al2O3 і Fe2O3 зменшилися, а кількість Cr2O3 у вторинній шпінелі збільшилася. Як показано на рисунках 2 і 3, MgCr2O4 важко розчинити в CaMgSiO4 при високій температурі, тому зазвичай вважається, що розчинення вторинної шпінелі пригнічується, і показана висока температурна міцність.
У зразках D і E, до яких додавали хромову руду, за рахунок збільшення кількості SiO 2 виділялася фаза з вищою температурою плавлення. В результаті передбачається, що кількість рідкої фази, що утворюється при високій температурі, зменшується, розчинення вторинної шпінелі пригнічується, а міцність при високій температурі зберігається.
5 Висновок
Змінено високотемпературну міцність і мікроструктуру зразків із вмістом у цеглі допоміжних компонентів. Згідно з результатами випробувань, припускають, що вторинна шпінель не розчинилася і не зникла, тому вона змогла підтримувати високу міцність при високій температурі.
На основі результатів цього дослідження очікується, що будуть розроблені матеріали з покращеною високотемпературною міцністю для збільшення терміну служби печі.