PENGARUH MIKROSTRUKTUR TERHADAP KEKUATAN SUHU TINGGI BATA MAGNESIA-CHROME

Dengan menukar kandungan komponen dalam bata refraktori, kekuatan suhu tinggi dan struktur mikro dikaji, dan keputusan menunjukkan bahawa kekuatan suhu tinggi boleh dipertingkatkan dengan berkesan dengan mengawal spinel sekunder.
1. Pengenalan
Bata Magnesia-krom mempunyai rintangan kakisan yang baik dan kekuatan suhu tinggi yang tinggi, dan telah digunakan secara meluas dalam peralatan penapisan sekunder seperti RH dan AOD.
Difahamkan bahawa struktur dan jumlah spinel sekunder yang dihasilkan semasa proses pensinteran mempunyai pengaruh yang besar dalam meningkatkan kekuatan suhu tinggi batu bata magnesia-krom. Secara umumnya dipercayai bahawa spinel sekunder ini terbentuk dan ditanam oleh pensinteran fasa cecair yang mengandungi SiO2 dan CaO, jadi ia bukan sahaja dipengaruhi oleh komponen utama MgO dan Cr2O3, tetapi juga oleh komponen sekunder seperti CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. .
Dengan menukar nisbah bahan mentah yang digunakan dan kandungan komponen tambahan, sampel telah disediakan, kekuatan suhu tinggi dan struktur mikro telah dikaji, dan faktor yang mempengaruhi untuk meningkatkan kekuatan suhu tinggi telah dibincangkan. Laporan tersebut adalah seperti berikut.
2. Sampel ujian
Bata magnesia-krom separa ikatan telah disediakan dengan menukar nisbah komposisi bahan mentah di bawah 1 mm, yang digunakan sebagai sampel ujian. Sampel A ialah sampel asas. Sampel B dan C mengurangkan magnesia-kromium bercantum dan meningkatkan nisbah kromium oksida kepada magnesium bercantum, terutamanya mengurangkan komponen sekunder Al2O3 ditambah Fe2O3. Dalam sampel D dan E, magnesia-kromium bercantum dikurangkan untuk meningkatkan perkadaran bijih krom dan mengurangkan perkadaran magnesia bercantum, jadi kandungan Al2O3 ditambah Fe2O3, SiO2 dan Cr2O3 meningkat sedikit.
Sampel ujian ini telah dibentuk menjadi 150mm × 75mm × 50mm di bawah keadaan pengacuan yang sama, dan dipecat pada suhu ultra tinggi dalam tanur terowong.
3. Keputusan ujian
Sampel B dan C mempunyai keliangan yang rendah dan ketumpatan pukal yang tinggi, dan kekuatan mampatan cenderung menurun, tetapi kekuatan suhu tinggi meningkat. Bagi sampel D dan E, sifat fizikal dan kekuatan kekal pada asasnya tetap, dan kekuatan suhu tinggi meningkat dengan peningkatan bijih krom.
Taburan Fe dan Cr didapati di bahagian terang imej SEM. Diandaikan bahawa taburan Al pada asasnya adalah sama dengan taburan fasa Cr dan Fe. Dalam semua kekotoran sampel, Al2O3 dan Fe2O3 bersama Cr2O3 membentuk fasa spinel Mg(Cr, Al, Fe)2O4. Perbezaan antara sampel ialah, berbanding dengan sampel A, sampel C mempunyai lebih banyak kandungan Cr dan kurang kandungan Fe. Sampel E mempunyai komponen Fe yang besar dan komponen Cr yang kecil.
Mengenai taburan Si dan Ca, dalam semua sampel, fasa di mana Si, Ca, dan Mg bertindih di sekitar spinel sekunder wujud. Menurut keputusan analisis titik, diandaikan bahawa CaMgSiO4 dan Mg2SiO4 dalam fasa bertindih hadir dalam nisbah berat 80:20. Sampel D dan E didapati mempunyai kurang Ca dan lebih Mg, dan nisbah fasa ialah CaMg2SiO4:Mg2SiO4=16:84. Berbanding dengan sampel A, Si dan Ca diedarkan secara meluas.
4. Analisis
Kekuatan suhu tinggi sampel B dan C yang ditambah dengan kromium oksida dianggap disebabkan oleh fakta bahawa spinel sekunder kaya dengan Cr. Adalah diandaikan bahawa sampel B, C, Al2O3 dan Fe2O3 berkurangan, dan jumlah Cr2O3 dalam spinel sekunder meningkat. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2 dan Rajah 3, MgCr2O4 sukar larut ke dalam CaMgSiO4 pada suhu tinggi, jadi secara amnya dipercayai bahawa pembubaran spinel sekunder dihalang, dan kekuatan suhu tinggi ditunjukkan.
Dalam sampel D dan E yang mana bijih krom telah ditambah, fasa dengan takat lebur yang lebih tinggi telah dimendakan disebabkan oleh peningkatan dalam jumlah SiO 2 . Akibatnya, diandaikan bahawa jumlah fasa cecair yang dihasilkan pada suhu tinggi berkurangan, pembubaran spinel sekunder ditindas, dan kekuatan suhu tinggi dikekalkan.
5. Kesimpulan
Kekuatan suhu tinggi dan struktur mikro sampel dengan kandungan komponen tambahan dalam bata telah diubah. Mengikut keputusan ujian, spekulasi bahawa spinel sekunder tidak larut dan hilang, jadi ia dapat mengekalkan kekuatan suhu tinggi yang tinggi.
Berdasarkan hasil kajian ini, adalah dijangka bahan dengan kekuatan suhu tinggi yang dipertingkatkan akan dibangunkan untuk meningkatkan hayat perkhidmatan tanur.