مقایسه کاربرد آجرهای کروم معمولی مگنزیا و آجرهای کروم ضد آب و مقاوم در برابر شوک حرارتی مگنزیا

1. معرفی
دودکش کوره متالورژی در کارخانه فولاد از دو طرفه به یک طرفه تغییر کرد و دمای گاز دودکش در سیستم اگزوز دود تغییر یافت (این مقاله به دیوار صعودی، قوس دیوار نگهدارنده، منطقه انتقال، بالای دودکش عمودی اشاره دارد. و غیره) به میزان 300-500 درجه افزایش یافت که به طور جدی بر عملکرد سیستم عقب تأثیر گذاشت. روش پاشش مه آب برای کاهش دمای گاز دودکش باعث هیدراته شدن جدی پوشش آجری سیستم اگزوز دود می شود و در طول دوره ذوب و ضربه زدن، دما به شدت نوسان می کند و باعث شکستگی و ریزش جدی آستر آجر می شود. ، و حتی بالای سقف فرو می ریزد و سطح دیوار فرو می ریزد. تصادف سقوط به همین دلیل، آجرهای آستر مورد استفاده در دودکش توسعه یافته و در عمل مورد استفاده قرار می گیرند. جزئیات به شرح زیر است.
2 تجزیه و تحلیل آزمایشی
خواص فرمول آزمایش آجرهای آلومینا منیزیم معمولی و آجرهای کروم منیزیم توسعه یافته در جدول 1 فهرست شده است.
مقادیر اصلی عملکرد معمولی آجرهای منیزیم-کروم تولید شده با فرآیند ویژه بر اساس فرمول A و مقایسه آنها با آجرهای معمولی منیزیا-آلومینا در جدول 2 ذکر شده است. آجرهای تولید شده توسط فناوری ویژه به طور قابل توجهی بهبود یافته است و مقاومت در برابر آب و شوک حرارتی بیش از 3 برابر بیشتر است.
از شکل 1 می توان دید که ضخامت باقیمانده آجرهای منیزیم آلومینا معمولی پس از 1 تا 2 کوره بسیار کم است و دیگر قابل استفاده نیست. در حالی که آجرهای کروم منیزیمی تنها پس از استفاده از 2 کوره در شدیدترین شرایط قرار دارند، یعنی نقص 0-40 میلی‌متر روی سطح کار آجری دوار پایین‌ترین لایه در عرض 1 متر در وسط طاق. دیوار نگهدارنده حتی پس از 4-5 کوره هنوز کاملاً کامل است. می توان مشاهده کرد که عمر مفید آجرهای کروم-منیزیا هنوز پتانسیل زیادی برای بهبود دارد.
بدیهی است استفاده از آجرهای ضد آب و مقاوم در برابر شوک حرارتی منیزیم-کروم بر اساس استاندارد «عدم نیاز به تعمیرات برای تعمیرات جزئی و تعمیرات برای تعمیرات متوسط، یعنی 3 تعمیر متوسط ​​(5 کوره) برای ساخت قابل محاسبه است. 1 ست و دو بار تعمیر». کاهش نرخ تعمیر کوره اصلی از 60 درصد به 30 درصد (کوره 4#، 9#)، کاهش مصرف آجر تا 50 درصد، و کاهش نرخ تعمیر کوره از 85.2 درصد به 33.3 درصد (کوره 6#، 7#)، مصرف آجر 60.9 درصد کاهش می یابد و متوسط ​​مصرف آجر 55.5 درصد کاهش می یابد. فقط طاق های دیواری و مناطق انتقالی می تواند میلیون ها دلار در سال صرفه جویی کند. اگر به کل سیستم اگزوز دود گسترش یابد، مزایای آن حتی قابل توجه تر خواهد بود. اکنون آجر منیزیم کروم ضد آب و مقاوم در برابر شوک حرارتی ترویج و استفاده شده است.
3 ریزساختار آجرهای ضد آب و مقاوم در برابر شوک حرارتی منیزیا-کروم
آجرهای منیزیم آلومینا معمولی اصلی و آجرهای منیزیم سوخته معمولی عمدتاً در اثر پودر شدن و لایه برداری آسیب می بینند و آجرهای منیزیا-کروم با تمرکز بر بهبود عملکرد مقاومت در برابر دمای بالا، ضد آب و مقاومت در برابر شوک حرارتی محصولات توسعه یافته اند. شن و ماسه و سنگ معدن کروم انتخابی مواد پایه هستند که با خرد کردن و غربال کردن، اختلاط کامل، قالب گیری با فشار بالا و پخت با دمای فوق العاده بالا ساخته می شوند. مقایسه بین خواص اصلی آن و آجرهای منیزیم آلومینا معمولی اصلی در جدول 1 و جدول 2 ذکر شده است. مشاهده می شود که عملکرد سه آجر توسعه یافته به وضوح بهتر از آجرهای معمولی منیزیا آلومینا است و A است. بهترین.
میکروسکوپ تحقیقاتی حرفه ای جهانی AHMT{{0}}NU و میکروسکوپ پلاریزه پیشرفته BHS{{1}P تولید شده توسط 0LYMPUS در ژاپن برای بررسی ریزساختار آجرهای آلومینا منیزیم معمولی، آجرهای منیزیم سوخته معمولی و آجرهای کروم منیزیمی مقاوم در برابر دمای بالا، ضد آب، مقاوم در برابر شوک حرارتی برای سیستم های اگزوز دود. انجام مطالعات مشاهده ای
(1) آجر منیزیم آلومینا معمولی: ذرات موجود در این آجر منیزیم معمولی است، فاز بلوری اصلی پریکلاز کوچک است و قسمت قابل توجهی به شکل قلیه است و فاز ثانویه سیلیکات است که عمدتاً از فاز کلسیم فورستریت تشکیل شده است. ; یک فیلم فاز سیلیکات نسبتاً ضخیم و پیوسته که فاز پریکلاز را احاطه کرده است، ویژگی اصلی ریزساختار منیزیم معمولی است. علاوه بر فاز پریکلاز و فاز سیلیکات در پایه آجر منیزیم آلومینا معمولی، فاز کریستالی اصلی اسپینل منیزیا آلومینا است. اسپینل منیزیا-آلومینا در این نوع آجر منیزیا-آلومینای معمولی اغلب به شکل لانه متمرکز است، اسپینل تک بلورها اغلب توسط فازهای سیلیکات احاطه شده اند و پیوندهای مستقیم اسپینل-پریکلاز به ندرت تشکیل می شوند. با این حال، پیوند بین ذرات و ماتریس نسبتاً متراکم است.
تصویر
شکل 4 ریزساختار آجر منیزیم آلومینا معمولی
آجر منیزیای کلسینه شده معمولی: ترکیب فاز معدنی آن کاملاً با بخش ذرات آجر منیزیم آلومینا معمولی مطابقت دارد. مشاهده می شود که آجر منیزیای کلسینه شده معمولی دارای ریزساختار ساده و ساختار فشرده است.
آجر منیزیم کروم ضد آب و مقاوم در برابر ضربه حرارتی: این آجر دارای مواد معدنی بیشتر و ریزساختار غنی تری است. فازهای سیلیکات کمی در ذرات منیزیم با کیفیت بالا وجود دارد، نرخ پیوند مستقیم بین فازهای پریکلاز بالا است و ترکیب با ماتریس متراکم است. مرکز ذرات سنگ معدن کروم انتخاب شده به سمت چپ و وسط پایین رها می شود] فاز کریستالی اصلی Fe Cr O4 است و فاز کریستالی ثانویه است. فاز سیلیکات حاوی منیزیم اغلب توسط ریزترک ها از ماتریس جدا می شود. عرض و طول امتداد ریزترک ها با توجه به اندازه ذرات متفاوت است. هرچه اندازه ذرات بزرگتر باشد، ریزترک ها گسترده تر و طولانی تر می شوند و بالعکس. خلوص ماتریس آجر در اصل بالا بود و محتوای فاز سیلیکات کم بود. بخشی از Fe O و Cr2O3 در سنگ معدن کروم به کریستال پریکلاز منتشر شد تا رشد کریستال پریکلاز را تقویت کند و مقداری سنگ کروم با منیزیم واکنش نشان داد. اسپینل منیزیم-کروم حاصل بین پریکلاز وجود دارد که پیوند مستقیم بین فازهای جامد (پریکلاز-پریکلاز، پریکلاز-اسپینل، اسپینل-اسپینل) را بیشتر بهبود می بخشد.
از طریق مقایسه ریزساختارهای فوق، می توان دریافت که آجرهای منیزیم-کروم نسبت به آجرهای آلومینا منیزیم معمولی و آجرهای منیزیم سوخته معمولی در دمای بالا، ضد آب و مقاومت در برابر شوک حرارتی بهبود یافته اند. مکانیسم به شرح زیر است:
(1) استفاده از منیزیم با کیفیت بالا و سنگ معدن کروم انتخاب شده به عنوان مواد پایه، شکل دهی با فشار بالا و پخت با دمای فوق العاده بالا، به طوری که پیوند مستقیم بین فازهای جامد آجرهای منیزیم-کروم در دماهای بالا بالا باقی می ماند و به اندازه کافی وجود دارد. استحکام در دمای بالا و ثبات حجم عالی. و مقاومت در برابر خزش در دمای بالا، آن را از تغییر شکل و فروپاشی محافظت می کند.
(2) زیرا مقاومت هیدراتاسیون پریکلاز، اسپینل منیزیم-آلومینیوم و اسپینل منیزیا-کروم به نوبه خود افزایش می یابد. و سنگ معدن کروم انتخابی در آجر منیزیم-کروم نیز نوعی اسپینل است که با منیزیم واکنش داده و اسپینل منیزیم-کروم تشکیل می شود، بنابراین عملکرد ضد آب بودن محصول بهبود می یابد.
(3) افزودن تعداد و عیار معینی از ذرات سنگ معدن کروم، مقدار مناسبی از ریز ترک ها را در محصول ایجاد می کند (ناشی از ضرایب انبساط حرارتی ناسازگار). وجود ریز ترک ها می تواند انرژی انتشار و گسترش ترک های لایه بردار بزرگ را جذب کرده و لایه برداری را بزرگ کند. انتشار و انتشار ترک ها ضعیف شده و خاتمه می یابد، در نتیجه مقاومت شوک حرارتی بهبود می یابد.
4 مقایسه کاربردی کاربردی
4.1 آجر آلومینا منیزیم معمولی
استفاده از آجرهای معمولی منیزیم آلومینا در قوس دیوار حائل به شرح زیر است: سرویس کوره اول (تعمیر جزئی) تعمیر می شود (گاهی اوقات همه آنها تعویض می شوند) و سرویس کوره دوم (تعمیر متوسط) به طور کامل تعویض می شود. به عنوان مثال کوره 6# 9 بار در سال تعمیر می شود، تمام قوس های دیوار نگهدارنده 8 بار برداشته و تعویض می شود و پوشش یک بار تعمیر می شود، یعنی میزان تعمیر و نگهداری این قطعه 94.4 درصد است. کوره 9# 10 بار در سال تعمیر می شود و دیوارهای نگهدارنده و طاق ها همگی 6 بار برچیده و تعویض می شوند و میزان تعمیر و نگهداری 60 درصد می باشد. بنابراین، بهبود طول عمر پوشش آجری سیستم اگزوز دود و کاهش مصرف آجر ضروری است.
4.2 آجر منیزیا-کروم ضد آب و مقاوم در برابر شوک حرارتی
وضعیت آجرهای عایق رطوبتی و مقاوم در برابر شوک حرارتی منیزیم-کروم مورد استفاده برای نگه داشتن طاق دیواری به شرح زیر است: سرویس کوره اول سالم است و نیازی به روکش ندارد. از آنجایی که مشاهده در حین تعمیر وسط هنوز بسیار کامل است، نیازی به تعمیر نیست، اما به دلیل نگرانی از اینکه تعمیر وسط تعمیر جزئی بعدی را تعمیر نکند و سپس پیشرفت تعمیر تحت تاثیر قرار گیرد، تعمیر انجام می شود. در فاصله 1 متری وسط و در نهایت 4 تا 5 کوره تعمیر می شود. می توان آن را در حین سرویس تعویض کرد، به طوری که عمر سرویس را می توان 2 تا 3 برابر افزایش داد.
5 نتیجه گیری
آجرهای منیزیم کروم با درجه حرارت بالا، ضد آب و مقاوم در برابر شوک حرارتی که با فرآیندی خاص ساخته شده اند، بر اساس منیزیم با کیفیت بالا و سنگ معدن کروم انتخاب شده، جایگزین آجرهای منیزیم آلومینا معمولی و آجرهای منیزیم سوخته معمولی می شوند. مزایای آن به شرح زیر است: ساخت آسان در محل، یکپارچگی سنگ تراشی خوب، استحکام کافی بالا، پایداری حجم و مقاومت در برابر خزش، به ویژه ضد آب عالی و مقاومت در برابر شوک حرارتی. عمر مفید 2 تا 3 برابر افزایش یافته است، مصرف آجر 55.5 درصد کاهش می یابد و تنها قوس دیواری و منطقه انتقال می تواند میلیون ها یوان را در هر سال ذخیره کند. آجرهای ضد آب و مقاوم در برابر شوک حرارتی منیزیم-کروم اکنون در حال استفاده هستند.