Skonfigurowanie od 5% do 10% (ułamek masowy) Al2O3 w części osnowy wielkopiecowych cegieł węglowo-grafitowych (bloków węglowych) znacznie poprawia odporność korozyjną roztopionego żelaza i stanowi zastosowanie cegieł węglowych z aluminium w systemach hutniczych. Po drugie, cegły węglowe z aluminium są również stosowane w obróbce wstępnej roztopionego żelaza i w korytach spustowych.
Aluminiowe cegły węglowe do wstępnej obróbki stopionego żelaza
Cegły aluminiowe z węglika krzemu są stosowane głównie w sprzęcie do transportu roztopionego żelaza, takim jak zbiorniki na roztopione żelazo. Jednakże, gdy tego typu materiał ogniotrwały jest stosowany w dużych zbiornikach roztopionego żelaza i mieszalnikach żelaza i napotyka trudne warunki ogrzewania i chłodzenia, jest on podatny na pęknięcia, co prowadzi do złuszczania się struktury. Ponadto, ponieważ cegły Al2O3-SiC-C stosowane w dużych zbiornikach surówki i mieszalnikach żelaza często mają zawartość węgla wynoszącą 15% i przewodność cieplną sięgającą 17 ~ 21 W/(m·K) (800 ℃), nie ma to obniżenie temperatury roztopionego żelaza oraz problem deformacji blach żelaznych w dużych zbiornikach roztopionego żelaza i wozach mieszających. Środek zaradczy polega na osiągnięciu niskiej przewodności cieplnej poprzez usunięcie SiC, składnika o wysokiej przewodności cieplnej, przy jednoczesnym zmniejszeniu zawartości grafitu i uszlachetnieniu grafitu.
Na podstawie badań podstawowych stwierdza się, że:
(1) Gdy zawartość grafitu (ułamek masowy) w aluminiowych cegłach węglowych jest mniejsza niż 10%, jego struktura organizacyjna składa się z Al2O3 tworzącego ciągłą matrycę, a węgiel jest wypełniony w osnowie w postaci punktów gwiazdowych. W tym momencie przewodność cieplną λ aluminiowej cegły węglowej można w przybliżeniu obliczyć ze wzoru (1)
We wzorze λa oznacza przewodność cieplną Al2O3; Vc jest ułamkiem objętościowym grafitu. To pokazuje, że przewodność cieplna aluminiowych cegieł węglowych nie ma nic wspólnego z przewodnością cieplną grafitu.
(2) Gdy grafit jest rafinowany, przewodność cieplna aluminiowej cegły węglowej jest w mniejszym stopniu zależna od cząstek grafitu.
(3) W przypadku niskowęglowych cegieł aluminiowo-węglowych po rafinacji grafitu można utworzyć gęstą matrycę wiążącą, która może poprawić odporność na korozję cegieł aluminiowo-węglowych.
Pokazuje to, że niskoemisyjne cegły węglowe z aluminium i aluminium mogą dostosować się do warunków pracy dużych zbiorników surówki i wozów do mieszania żelaza w systemie wytwarzania żelaza.
Czas publikacji: 27 lutego 2024 r
