Làm thế nào để cải thiện phần mềm tải và chức năng chống sốc nhiệt của gạch chịu lửa đá đỏ?

Làm thế nào để cải thiện phần mềm tải và chức năng chống sốc nhiệt của gạch chịu lửa đá đỏ?


Yêu cầu kỹ năng đối với gạch đá đỏ dùng trong lò cao

Là vật liệu kết cấu có nhiệt độ-cao, gạch lò nung nóng có những yêu cầu rất nghiêm ngặt về tốc độ- rão ở nhiệt độ cao. Đá đỏ, giống như đá dây silicon, có chức năng cường độ kết cấu ở nhiệt độ cao -tuyệt vời. Bảng 1 trình bày sự so sánh chức năng giữa đá đỏ và các sản phẩm chịu lửa như mullite, bauxite và corundum. Từ Bảng 1, có thể thấy rằng tốc độ rão ở nhiệt độ cao-của gạch đá đỏ tốt hơn so với gạch alumina, corundum và hầu hết các loại gạch mullite. Đá đỏ là một trong những nguyên liệu thô lý tưởng cho vật liệu chịu lửa có độ rão thấp.

Nam Phi, nơi giàu đá đỏ, sử dụng gạch có độ leo thấp bằng đá đỏ ở phần giữa và phần trên của bếp lò nóng.

Một công ty nước ngoài đã sử dụng gạch có độ rão thấp gốc đỏ (gọi tắt là gạch đá đỏ) ở phần trên và giữa của lò cao nóng khi thực hiện các dự án như Sắt thép Vũ Hán, Sắt thép Thái Nguyên, * * Thép, Sắt thép Đường Sơn và Ansteel. Loại gạch này có yêu cầu khắt khe về thành phần hóa học, đặc biệt là TiO2 và R20. TiO2 không lớn hơn 0,5% hoặc 0 6%, R2O không quá 0,6% và kiểm soát tạp chất R2O+không quá 1,2%.

Trong những năm gần đây, nhiều công ty thép ở Trung Quốc đã bổ sung thêm mục tiêu chống sốc nhiệt vào vật liệu lót của bếp lò nóng mới chế tạo, bên cạnh các mục tiêu trên. Độ ổn định sốc nhiệt đã được kiểm tra 20, 25 hoặc 30 lần; Hàm lượng Al2O3 tăng lên 65% ngoài ra còn 53% và 57%; Nhiệt độ leo tăng từ 1350 độ và 1400 độ lên 1450 độ và 1500 độ. Nhìn chung, yêu cầu về kỹ năng cao hơn và các mục tiêu vật lý, hóa học nghiêm ngặt hơn so với các sản phẩm tương tự của nước ngoài.

Những điều trên chỉ ra rằng gạch có độ leo thấp màu đỏ sẽ ngày càng trở nên phổ biến đối với mọi người. Ngoài ra, nó còn có đặc điểm giãn nở thể tích nhỏ, khả năng chống thay đổi nhiệt độ đột ngột, độ ổn định sốc nhiệt tốt và khả năng chống ăn mòn tốt trong các quá trình-nhiệt độ cao, điều này cũng sẽ có triển vọng rộng lớn trong các lĩnh vực khác.
Ảnh hưởng của đá góc màu đỏ hoặc hỗn hợp đá góc màu đỏ đến nhiệt độ làm mềm tải và các chức năng khác của sản phẩm gạch chịu lửa

Loại gạch này tương tự như quy trình sản xuất gạch alumina cao, sử dụng alumina hoặc corundum hoặc mullite cao làm cốt liệu, thêm một loạt đá đỏ và nghiên cứu các quy luật biến đổi của nhiệt độ làm mềm tải và tốc độ rão của sản phẩm.

Đá cô đặc đá đỏ được sản xuất tại huyện Xiuyan, tỉnh Liêu Ninh: Al2O3 56.71%, Fe2O3 0.75%, TiO2 0.08%, R2O 0,56%.

Rõ ràng trong Bảng 3 khi lượng đá đỏ tăng lên thì nhiệt độ làm mềm tải của sản phẩm cũng tăng lên. Khi mức tăng đá nền màu đỏ là 15%, nhiệt độ làm mềm tải đạt khoảng 1600 độ.

Trong vật liệu chịu lửa có hàm lượng alumina cao, việc bổ sung các chất phụ gia hỗn hợp đá đỏ hoặc đá đỏ sẽ đạt được giá trị độ bền kết cấu ở nhiệt độ-cao. Dựa trên các nghiên cứu và thử nghiệm của chúng tôi, có thể kết luận rằng khi nồng độ đá đỏ tăng 15% -20%, 25% -30%, nhiệt độ làm mềm tải của các sản phẩm alumina cao dự kiến ​​sẽ đạt tới 1600 độ hoặc 1700 độ, nhưng có thể có sự khác biệt nhỏ do sự khác biệt trong thành phần của cốt liệu và ma trận sản phẩm alumina cao.

Nhiệt độ hóa mềm và biến dạng từ biến dưới tải là mục tiêu quan trọng khi ứng dụng vật liệu chịu lửa, và sự biến dạng, thậm chí sụp đổ của lớp lót lò trong quá trình sử dụng có liên quan chặt chẽ đến các đặc tính này. Thêm đá đỏ hoặc hỗn hợp đá đỏ và đá dây silicon có thể đạt được kết quả tốt trong vật liệu chịu lửa có hàm lượng alumina cao.

Tăng cường khả năng chống sốc nhiệt của vật liệu đá đỏ

Thêm đá đỏ có thể tạo ra nhiều khoảng trống mịn giúp phân tán ứng suất nhiệt. Hình 2 cho thấy cấu trúc vi mô của ma trận gạch đá đỏ với nhiệt độ từ biến là 1450 độ. Đặc điểm của cấu trúc vi mô trong trường nhìn này là sự tạo ra mullite bằng phản ứng của đá đỏ và có thể nhìn thấy các lỗ đóng ở cấp độ micromet bên trong và giữa các tinh thể mullite. Các lỗ chân lông nội hạt nhỏ hơn 1-2 μm, trong khi các lỗ chân lông giữa các hạt dài 3-9 μm và rộng 0,5-1 μm.

Chúng ta biết rằng sự nứt của vật liệu chịu lửa là do sự giãn nở và co lại nhiệt do quá trình làm nóng và làm mát của vật liệu chịu lửa, và ứng suất sinh ra bên trong vật liệu chịu lửa vượt quá ranh giới đàn hồi được sắp xếp. Nhiều lỗ nhỏ được hình thành do phản ứng của đá đỏ cho phép giải phóng ứng suất sinh ra bên trong vật liệu chịu lửa do sự giãn nở và co lại nhiệt, từ đó cải thiện khả năng chống sốc nhiệt của vật liệu.

Đá đỏ có hàm lượng TiO2 cao, chẳng hạn như đá đỏ Meixian ở Trung Quốc có hàm lượng TiO2 khoảng 2,5%, có lợi hơn cho khả năng chống sốc nhiệt cao của vật liệu. Cơ chế của nó liên quan đến việc giảm mô đun đàn hồi (E) của đá đỏ và hình thành các mỏ khoáng chất có độ trương nở thấp của nhôm titanate (AT). Hệ số giãn nở tuyến tính ( ) và mô đun đàn hồi (E) tỷ lệ nghịch với hệ số chống sốc nhiệt (R) của số liệu.