ВЛИЯНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ НА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНУЮ ПРОЧНОСТЬ МАГНИТНО-ХРОМОВОГО КИРПИЧА

Изменяя содержание компонентов в огнеупорных кирпичах, изучают жаропрочность и микроструктуру, и результаты показывают, что высокотемпературную прочность можно эффективно улучшить, контролируя вторичную шпинель.
1. Введение
Магнезиально-хромовые кирпичи обладают хорошей коррозионной стойкостью и высокой термостойкостью и широко используются в оборудовании вторичной очистки, таком как RH и AOD.
Понятно, что структура и количество вторичной шпинели, образующейся в процессе спекания, оказывают большое влияние на повышение жаропрочности магнезиально-хромовых кирпичей. Обычно считается, что эта вторичная шпинель образуется и выращивается при жидкофазном спекании, содержащем SiO2 и CaO, поэтому на нее влияют не только основные компоненты MgO и Cr2O3, но и вторичные компоненты, такие как CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. .
Путем изменения соотношения используемого сырья и содержания вспомогательных компонентов были приготовлены образцы, изучены жаропрочность и микроструктура, обсуждены факторы, влияющие на повышение жаропрочности. Отчет выглядит следующим образом.
2. Тестовый образец
Полуперевязанные магнезиально-хромовые кирпичи получали изменением соотношения состава сырья ниже 1 мм, которое использовали в качестве опытных образцов. Образец А является основным образцом. Образцы B и C уменьшают количество расплавленного магния и хрома и увеличивают отношение оксида хрома к расплавленному магнию, в основном уменьшая вторичные компоненты Al2O3 плюс Fe2O3. В образцах D и E сплав магнезии и хрома был уменьшен, чтобы увеличить долю хромовой руды и уменьшить долю плавленого магнезии, поэтому содержание Al2O3 плюс Fe2O3, SiO2 и Cr2O3 немного увеличилось.
Эти испытательные образцы были сформованы в 150 мм × 75 мм × 50 мм при тех же условиях формования и обожжены при сверхвысокой температуре в туннельной печи.
3. Результаты испытаний
Образцы B и C имеют низкую пористость и высокую объемную плотность, при этом прочность на сжатие имеет тенденцию к снижению, но повышается жаропрочность. Для образцов D и E физические свойства и прочность остаются в основном постоянными, а жаропрочность увеличивается с увеличением содержания хромовой руды.
Распределение Fe и Cr было найдено в светлой части РЭМ-изображения. Предполагается, что распределение Al в основном совпадает с распределением фаз Cr и Fe. Во всех примесях образца Al2O3 и Fe2O3 вместе с Cr2O3 составляют шпинельную фазу Mg(Cr, Al, Fe)2O4. Отличие образцов состоит в том, что по сравнению с образцом А образец С имеет большее содержание Cr и меньшее содержание Fe. Образец E имеет большую компоненту Fe и небольшую компоненту Cr.
Что касается распределения Si и Ca, то во всех образцах существовала фаза, в которой Si, Ca и Mg перекрывались вблизи вторичной шпинели. По результатам точечного анализа предполагается, что CaMgSiO4 и Mg2SiO4 в наложенной фазе присутствуют в массовом соотношении 80:20. Установлено, что в образцах D и E меньше Ca и больше Mg, а соотношение фаз CaMg2SiO4:Mg2SiO4=16:84. По сравнению с образцом А широко распространены Si и Ca.
4. Анализ
Считается, что жаропрочность образцов В и С с добавлением оксида хрома связана с тем, что вторичная шпинель богата хромом. Предполагается, что в образцах В, С уменьшилось количество Al2O3 и Fe2O3, а во вторичной шпинели увеличилось количество Cr2O3. Как показано на Рисунке 2 и Рисунке 3, MgCr2O4 трудно растворяется в CaMgSiO4 при высокой температуре, поэтому обычно считается, что растворение вторичной шпинели замедляется, и проявляется жаропрочность.
В образцах D и E, к которым добавляли хромовую руду, выделялась фаза с более высокой температурой плавления за счет увеличения количества SiO 2 . В результате предполагается, что количество образующейся при высокой температуре жидкой фазы уменьшается, растворение вторичной шпинели подавляется, а жаропрочность сохраняется.
5. Вывод
Изменены жаропрочность и микроструктура образцов с содержанием вспомогательных компонентов в кирпичах. По результатам испытаний предполагается, что вторичная шпинель не растворилась и не исчезла, поэтому она смогла сохранить высокую жаропрочность.
На основании результатов этого исследования ожидается, что будут разработаны материалы с улучшенной жаропрочностью для увеличения срока службы печи.