Konfiguracja 5% do 10% (ułamek masowy) Al2O3 w części matrycowej cegieł węglowych/grafitowych wielkiego pieca (bloków węglowych) znacznie poprawia odporność na korozję stopionego żelaza i jest zastosowaniem cegieł węglowych aluminiowych w systemach produkcji żelaza. Po drugie, cegły węglowe aluminiowe są również stosowane w obróbce wstępnej stopionego żelaza i w korytach spustowych.
Cegły węglowo-aluminiowe do wstępnej obróbki stopionego żelaza
Cegły z węglika krzemu i aluminium są głównie stosowane w urządzeniach do transportu stopionego żelaza, takich jak zbiorniki na stopione żelazo. Jednak gdy ten rodzaj materiału ogniotrwałego jest stosowany w dużych zbiornikach na stopione żelazo i mieszalnikach żelaza i napotyka trudne warunki ogrzewania i chłodzenia, jest podatny na pęknięcia, co prowadzi do łuszczenia się konstrukcji. Ponadto, ponieważ cegły Al2O3-SiC-C stosowane w dużych zbiornikach na gorący metal i mieszalnikach żelaza często mają zawartość węgla wynoszącą 15% i przewodność cieplną tak wysoką jak 17~21 W/(m·K) (800℃), następuje obniżenie temperatury stopionego żelaza i problem odkształcania się blach żelaznych dużych zbiorników na stopione żelazo i wozów mieszających. Środkiem zaradczym jest uzyskanie niskiej przewodności cieplnej poprzez usunięcie SiC, wysoce przewodzącego cieplnie składnika, przy jednoczesnym zmniejszeniu zawartości grafitu i rafinacji grafitu.
Badania podstawowe pozwoliły na wyciągnięcie następujących wniosków:
(1) Gdy zawartość grafitu (ułamek masowy) w cegłach węglowo-aluminiowych jest mniejsza niż 10%, ich struktura organizacyjna składa się z Al2O3 tworzącego ciągłą matrycę, a węgiel wypełnia matrycę w postaci punktów gwiaździstych. W tym momencie przewodność cieplna λ cegły węglowo-aluminiowej może być w przybliżeniu obliczona za pomocą wzoru (1)
We wzorze λa to przewodnictwo cieplne Al2O3; Vc to ułamek objętościowy grafitu. Pokazuje to, że przewodnictwo cieplne cegieł węglowo-aluminiowych nie ma nic wspólnego z przewodnictwem cieplnym grafitu.
(2) Po oczyszczeniu grafitu przewodność cieplna cegły węglowo-aluminiowej w mniejszym stopniu zależy od cząstek grafitu.
(3) W przypadku cegieł aluminiowo-węglowych o niskiej zawartości węgla, po rafinacji grafitu może zostać utworzona gęsta matryca wiążąca, która może poprawić odporność cegieł aluminiowo-węglowych na korozję.
Pokazuje to, że cegły węglowe A-glinowe mogą być dostosowane do warunków pracy dużych zbiorników na gorący metal i wozów mieszających żelazo w systemie produkcji żelaza.
Czas publikacji: 27-02-2024
