HET GEBRUIK VAN ALUMINIUM-CHROOMSLAKKEN OM CHROOM-ZIRKONIUMKORINBAKSTENEN TE PRODUCEREN VOOR NON-FERRO METAALSMELTIN

Vuurvaste materialen voor non-ferrometaalovens werken in ruwe omgevingen, zoals rookovens voor het smelten van lood, zink en tin, en vuurvaste materialen voor zijblaasovens. Deze ovens vereisen vuurvaste materialen met een hoge druksterkte bij kamertemperatuur, erosieweerstand, reductieweerstand en thermische schokbestendigheid. Deze zijn niet beschikbaar in de originele magnesia-chroom vuurvaste materialen. Aluminiumchroomsteen heeft de voordelen van goede prestaties bij hoge temperaturen, sterke erosieweerstand, corrosieweerstand, enz., En wordt voornamelijk gebruikt in de slakkenlijn van de oven in de non-ferro metallurgische industrie. De bestaande vuurvaste materialen van chroomslakken hebben echter de problemen van een slechte weerstand tegen reductiereacties en thermische schokken, die niet kunnen voldoen aan de eisen van deze ovens.
Aluminiumchroomslak is een bijproduct dat ontstaat bij het smelten van metallisch chroom. De hoofdfase is een vaste oplossing van -Al2O3 en Cr2O3. De totale hoeveelheid Al2O3 en Cr2O3 in de chemische samenstelling is over het algemeen groter dan of gelijk aan 90 procent (w), wat een uitstekend vuurvast materiaal is. Aluminiumchroomslakken kunnen worden verwerkt tot chroomslakstenen en worden gebruikt in de werkvoering van non-ferroovens. Het gehalte aan onzuiverheden Na2O, Fe2O3, Si O2 en metallisch Cr in aluminiumchroomslak is echter relatief hoog en onstabiel, wat het gebruikseffect beïnvloedt.
In dit werk werden aluminium-chroomslakken, aluminiumoxide en chroomarm erts gebruikt als grondstoffen, en het aluminium-chroom materiaalhersynthese-experiment werd uitgevoerd door de elektrische smeltmethode. Vervolgens werden chroom-zirkoniumkorundstenen bereid door gesmolten aluminium en chroommaterialen te mengen met gesmolten zirkoniummulliet, met de nadruk op de invloed van de hoeveelheid gesmolten zirkoniummulliet op de thermische schokbestendigheid van chroom-zirkoniumkorundstenen.
1 Synthesetest van gesmolten aluminiumchroommateriaal
1.1 Grondstoffen
De grondstoffen zijn aluminiumchroomslakken, aluminiumoxidepoeder en chroomarm erts met een deeltjesgrootte kleiner dan of gelijk aan 1 mm. De belangrijkste fasen van aluminiumchroomslak zijn chroomkorund, -Al2O3 en metallisch Cr. De chemische samenstelling van aluminiumchroomslak en chroomarm erts varieert enigszins, afhankelijk van de gebruikte 300 k VA beschietende elektrische oven en 6 300 k VA elektrische dumpoven.
1.2 Testmethoden en resultaten
1.2.1 Elektrische smelttest van 300 k VA beschietende elektrische oven
Met behulp van aluminiumchroomslak, aluminiumoxidepoeder en chroomarm erts als grondstoffen, werden drie testverhoudingen ontworpen. Meng de ingrediënten volgens de testverhouding en meng gelijkmatig. Neem ongeveer 1 000 kg van het mengsel, doe het in een elektrische vuuroven van 300.000 VA en smelt op 1 900-2 100 graden. Om Na2O en andere onzuiverheden tijdens het smeltproces te vervluchtigen, zijn verschillende smelt- en raffinagetijden ontworpen. Er zijn in totaal 3 ovens getest en deze zijn gekoeld door natuurlijke koeling met de oven. Bij het observeren van het uiterlijk van de frit, blijkt dat de bovenste en onderste delen dicht zijn en dat de slakkern honingraatvormig is. Elk monster bevat een kleine hoeveelheid metallisch Cr. Als we de fabricagekosten en de productprestaties volledig bekijken, wordt vastgesteld dat de grondstofverhouding in de massatest 3 # is, de smelttijd 8 uur is en de raffinagetijd groter is dan of gelijk is aan 40 minuten.
1.2.2 6 300 k VA dump elektrische oven elektrische smelttest
Vanwege de beperkte smelttemperatuur van de kleinschalige experimentele elektrische oven, het kleine ovenlichaam en de korte houdtijd, is het honingraatslakkenkernmateriaal in het middelste deel van het elektrische smeltmateriaal meer. Daarom werd in een 6 300 k VA-dumpende elektrische oven op 2 100 ~ 2 200 graad een grote partij grondstoffen-elektrofusiesynthesetest uitgevoerd. De aluminiumchroomslak, het aluminiumoxidepoeder en het chroomarme erts in tabel 4 worden gebruikt als grondstoffen, en de drie worden gegroepeerd volgens de massaverhouding van 12:3:5, en het gemeenschappelijke materiaal is 18 ton. De smelttijd is 8 uur en de raffinagetijd is groter dan of gelijk aan 40 minuten. Giet het elektro-gesmolten materiaal in de ontvangende zak en pak het uit na natuurlijke afkoeling gedurende 72 uur. Bij het breken en selecteren bleek dat het materiaal op het bovenste deel, het onderste deel en rond de elektrode relatief dicht, hard en gelijkmatig versmolten is; het materiaal in het middelste gedeelte heeft grote poriën, maar de textuur is hard; er is een kleine hoeveelheid koolstofhoudend ferrochroom aan de onderkant.
De chemische analyse van het gesmolten aluminium en chroommateriaal is gebaseerd op de chemische samenstelling van de grondstoffen en de testverhouding. Tot {{0}}.28 procent (w), wat aangeeft dat ongeveer 80 procent van de Na2O vervluchtigde tijdens het smeltproces; het Fe2O3-gehalte daalde van 6,3 procent (w) tijdens het batchen tot 0,27 procent (w) na het smelten; het metaal-Cr-gehalte is veranderd ten opzichte van de batching. De 2,48 procent procent (w) van het smelten wordt teruggebracht tot 0,64 procent (w) na het smelten. Behalve een deel van het kleinere metaal Cr geoxideerd tot Cr2O3, vormt de rest ferrochroom met Fe2O3 en bezinkt op de bodem van de ontvangende verpakking. Het gehalte aan metallisch Cr is verminderd, wat effectief de uitzetting en structurele losheid veroorzaakt door de oxidatie van metallisch Cr tijdens het gebruik van het composietmateriaal kan voorkomen. Het is te zien dat de elektrofusiesynthese de onzuiverheden Na2O, Fe2O3 en Cr in de aluminiumchroomslakkengrondstoffen effectief kan verwijderen en het aluminiumchroomcomposietmateriaal met een lager Na2O- en Fe2O3-gehalte kan verkrijgen, waardoor de prestaties bij hoge temperaturen van de vuurvaste bereid door het.
2 Test van het voorbereiden van chroom-zirkoniumkorundstenen met gesmolten aluminium-chroommaterialen
2.1 Grondstoffen en monstervoorbereiding
De testmaterialen omvatten gesmolten aluminium en chroomdeeltjes (deeltjesgrootte van {{0}}, 3-1, kleiner dan of gelijk aan 1 mm) en fijn poeder (kleiner dan of gelijk aan 0,088 mm) gesynthetiseerd door de bovenstaande dumpingoventest, en gesmolten zirkoniummullietdeeltjes (deeltjesgrootte van 3- 1 mm), actief -Al2O3-poeder en fosforzuur.
Meng de ingrediënten volgens de testverhouding en plaats ze gedurende meer dan 48 uur na het mengen. Een elektrische schroefpers van 630 ton werd gebruikt om stenen te vormen van 230 mm x 114 mm x 65 mm, 24 uur gedroogd bij 80-100 graden en 22 uur gebakken in een shuttle-oven van 45 m3 bij 1550 graden.
2.2 Prestatietesten en resultaten
Test de bulkdichtheid, de schijnbare porositeit, de druksterkte bij kamertemperatuur en de begintemperatuur van het verzachten van de belasting (0.2 MPa belasting) van het monster volgens conventionele normen. De luchtgekoelde methode werd gebruikt om de thermische schokbestendigheid te testen. De steekproefomvang was 114 mm x 40 mm x 40 mm en de thermische schoktemperatuur was 950 graden (warmtebehoud 30 min). Behalve de verwekingstemperatuur van de lading wordt elk item twee keer parallel getest. Elk monster heeft weinig verschil in bulkdichtheid, schijnbare porositeit, druksterkte bij normale temperatuur en starttemperatuur voor het verzachten van de belasting, maar de weerstand tegen thermische schokken is behoorlijk verschillend: de test met gesmolten zirkoniummulliet toegevoegd met 10 procent (w) Het aantal thermische schokken van het monster CZA-1 is 56 en 51, en het aantal thermische schokken van het monster CZA-2 met de toevoeging van 5 procent (w) gefuseerd zirkoniummulliet is 13 en 17, zonder de toevoeging van gesmolten zirkoniummulliet. Het aantal thermische schokken van het monster CZA-3 van Laishi is slechts 4 en 5. Het is te zien dat wanneer de toegevoegde hoeveelheid gesmolten zirkoniummulliet 10 procent (w) is, de luchtgekoelde thermische schokbestendigheid is aanzienlijk beter dan dat van gefuseerd zirkoniummulliet met 5 procent (w) en geen toevoeging.
3 Conclusie
(1) Met behulp van aluminiumchroomslakken, aluminiumoxidepoeder en chroomarm erts als grondstoffen, mengen met een massaverhouding van 12:3:5, smelten in een stortoven bij 2 000-2 200 graden gedurende 8 uur, het verkregen gesmolten aluminium chroommateriaal De structuur is compact en het gehalte aan onzuiverheden Na2O, Fe2O3, Si O2 en metallisch Cr is aanzienlijk verminderd.
(2) Gebruik van gesmolten aluminiumchroompellets en fijn poeder als de belangrijkste grondstoffen, toevoeging van 10 procent gesmolten zirkoniummullietpellets (3 ~ 1 mm), de thermische schokbestendigheid van de bereide chroomzirkoniumkorundstenen (950 graden, luchtkoeling) omhoog tot 56 keer, goede thermische schokbestendigheid.