2.2 Komposisi dan struktur corundum-spinel castable selepas digunakan
Ketebalan lapisan kerja asal ialah 230-250mm, dan morfologi ketara kawasan hentaman di bahagian bawah senduk 8# selepas 91 kali penggunaan. Ketebalan baki corundum-spinel castable adalah kira-kira 120mm, dan lapisan metamorf hujung panas adalah nipis. Terdapat jelas melalui retakan selari dengan permukaan panas pada kira-kira 20 dan 80 mm dari hujung panas, dan terdapat fenomena penembusan sanga di sepanjang retakan di retak.
Untuk menganalisis interaksi antara sanga lebur dan corundum-spinel castable dan memahami mekanisme kerosakan bahan, kawasan A telah diambil untuk membuat kepingan cahaya. Mikroskop elektron pengimbasan dan spektrometer tenaga digunakan untuk memerhati struktur mikro kawasan dan menentukan komponen kawasan mikro. Struktur mikro permukaan panas kawasan A sisa selepas digunakan dari lapisan sanga ke lapisan kuasi-protoplasmik
Ia boleh dilihat bahawa kawasan A bahan sisa selepas digunakan boleh dibahagikan dengan jelas kepada 3 lapisan: lapisan sanga (kira-kira 0.5mm), lapisan telap (6-8mm) dan protoplasma lapisan. Unsur-unsur dalam sanga bertindak balas dengan matriks boleh tuang untuk membentuk fasa lebur rendah (lihat lapisan penyusupan dalam Rajah 2), dan menembusi ke dalam tuangan melalui matriks, yang menggalakkan pensinteran dan ketumpatan matriks. Terdapat sejumlah besar liang dalam lapisan protoplasmik, strukturnya longgar, pekali pengembangan haba antara lapisan telap dan lapisan protoplasma tidak sepadan, dan melalui retakan berlaku di antara keduanya. Dalam lapisan telap, FeO, CaO dan SiO₂ dalam sanga menembusi ke dalam matriks boleh tuang. Dengan penembusan selanjutnya, kandungannya secara beransur-ansur berkurangan.
Untuk menganalisis lebih lanjut pengaruh penembusan sanga ke atas struktur mikro dan komposisi kawasan mikro castable, setiap kawasan dalam Rajah 2 telah diperbesarkan untuk diperhatikan dan analisis EDS telah dilakukan. Di kawasan a lapisan sanga, struktur mikro matriks castable muka kerja dimusnahkan, matriks menyusup oleh sejumlah besar fasa cecair, dan strukturnya padat. Fasa utama ialah MgO-CaO-Al₂O₃-SiO₂-FeO fasa takat lebur rendah dan CaO-Al₂O₃- SiO₂-FeO fasa lebur rendah). Di kawasan b dan c dalam lapisan penyusupan, sejumlah besar CaO, SiO₂, dan FeO dalam sanga menembusi ke dalam tuangan, mengakibatkan ketumpatan matriks. Fasa spinel aluminium magnesium. Di kawasan d lapisan protoplasma, terdapat sejumlah besar liang dalam matriks dan strukturnya longgar, terutamanya fasa spinel magnesium-aluminium, fasa CaO-Al₂O₃ dan fasa korundum. Selain menyusup ke dalam castable melalui matriks, sanga juga merebak ke dalam castable di sepanjang retakan.
2.3 Mekanisme kerosakan corundum-spinel castable
Faktor kerosakan utama lapisan kerja bawah senduk adalah: kejutan haba, tekanan mekanikal, hakisan dan penembusan sanga. Pada muka kerja, fasa utama castable asal ialah spinel aluminium magnesium, CaO-Al₂O₃ dan korundum. Dengan hakisan dan penembusan sanga ke dalam sanga, fasa spinel magnesium-aluminium dalam matriks menyerap FeO dalam sanga, dan korundum bertindak balas dengan CaO dan SiO₂ dalam sanga untuk membentuk kalsium-aluminium-silikon rendah lebur. fasa:
Apabila kandungan SiO2, FeO dan CaO dalam sanga berkurangan, kandungan relatif sanga berkurangan, supaya jumlah sanga yang terus terhakis dan menembusi ke dalam tuangan berkurangan.
Pada permukaan kerja, fasa cecair dalam sanga dan fasa cecair yang terbentuk oleh tindak balas menembusi ke dalam castable. Disebabkan oleh kecerunan suhu, ketumpatan pensinteran permukaan panas disebabkan, dan fasa ikatan matriks dimusnahkan pada masa yang sama. Disebabkan oleh tegasan mekanikal dan tegasan haba, retakan terbentuk dalam lapisan padat dan merebak melalui antara muka antara lapisan tindak balas dan lapisan telap, mengakibatkan pengelupasan lapisan tindak balas. Di samping itu, sanga menghakis dan menembusi ke dalam castable di sepanjang retakan, yang mempercepatkan pengelupasan lapisan tindak balas daripada refraktori. Pengulangan keadaan ini semasa perkhidmatan membawa kepada pemusnahan bahan refraktori.
Kesimpulannya
(1) Corundum-spinel castables digunakan untuk menggantikan bata magnesia-aluminium-karbon di bahagian bawah senduk, yang boleh memenuhi proses peleburan barisan pengeluaran bilet bulat relau elektrik. Menggunakan castable integral, kadar kehilangan lebur lapisan kerja bawah senduk adalah kecil, integriti dan keketatan udara diperkukuh, dan kebarangkalian penyusupan keluli sejuk di sepanjang sambungan bata dan luar talian disebabkan oleh bata pengudaraan yang tidak normal dikurangkan, dan keselamatan operasi senduk dipertingkatkan dan dioptimumkan dengan ketara Mod penyelenggaraan dipertingkatkan dan penggunaan bahan tahan api dikurangkan.
(2) Kerosakan corundum-spinel castable terutamanya disebabkan oleh tindak balas sanga dan bahan refraktori. Pada masa yang sama, tekanan haba dan tekanan mekanikal juga memainkan peranan penting; di samping itu, sanga menghakis dan menembusi ke dalam tuang di sepanjang retakan, mempercepatkan Lapisan tindak balas yang dikupas daripada bahan refraktori. Pengulangan proses ini semasa perkhidmatan telah membawa kepada pemusnahan bahan refraktori.
