Alumiini-magnesium-spinellin luokittelu ja suorituskyky?

Magnesium-alumiini-spinellin erityisominaisuudet, kuten kuonan korroosionkestävyys, hyvä lämpöshokkiskestävyys ja korkea korkean lämpötilan lujuus, tekevät sen laajalti käytettäväksi tulenkestävissä materiaaleissa teräksen valmistuksessa. Korkealaatuisen esisynteettisen spinellin valmistus tarjoaa uusia raaka-aineita amorfisten ja muotoiltujen erittäin puhtaiden tulenkestävien materiaalien valmistukseen. Seuraavaksi Qianjiaxin Refractoriesin toimittaja esittelee sinulle:

Kaksi päämenetelmää spinellin syntetisoimiseksi ovat sintraus ja sähköfuusio. Suurin osa spinellimateriaaleista on valmistettu erittäin puhtaasta synteettisestä alumiinioksidista ja kemiallisesta magnesiumoksidista, jotka sintrataan akseliuunissa ja sulatetaan sähkökaariuunissa. Sintratun magnesia-alumiini-spinellin etuna on, että prosessi on jatkuva keramisointiprosessi, joka ohjaa syöttönopeutta ja tasapainoista lämpötilan jakautumista uunissa, mikä johtaa erittäin tasaiseen kiteeseen, joka on 30-80 μm ja alhainen huokoisuus (<3%) Tuote.

Magnesium-alumiini-spinellin valmistus sähköhitsausmenetelmällä on edustava erä. Suuren valukappaleen on pidennettävä jäähdytysaikaa. Valukappaleen jäähdytys johtaa epätasaiseen mikrorakenteeseen. Nopeamman jäähdytyksen vuoksi ulommat spinellikiteet ovat pienempiä kuin sisäiset spinellikiteet. Alhaisen sulamispisteen epäpuhtaudet keskittyvät keskelle. Siksi on tarpeen lajitella ja homogenoida sulatetut magnesia-alumiini-spinelliraaka-aineet.

Toinen etu käyttää erittäin puhtaita raaka-aineita alumiini-magnesium-spinellin valmistamiseen on alhainen epäpuhtauspitoisuus alumiini-magnesium-spinelli-aggregaatissa (MgO A1203> 99%), erityisesti alhainen SiO2-pitoisuus, mikä tekee siitä hyvän korkean lämpötilan suorituskyvyn . Boksiittipohjainen spinelli ei ole yhtä hyvä kuin synteettinen alumiinioksidipohjainen spinelli, ja sitä voidaan käyttää vain osissa, joissa korroosionkestävyys ja korkean lämpötilan lujuus ovat alhaiset.

Magnesiumipitoinen (MR) alumiinipinelli:

Hivenperiklaasin läsnäolo magnesiumia sisältävässä alumiinipinelissä vaikuttaa spinelin ominaisuuksiin ja sovelluksiin. Koska magnesiumpitoinen spinelli MR66 ei sisällä ilmaista alumiinioksidia, spinelli ei enää kehitä spineliä sen jälkeen, kun se on lisätty magnesiatiiliin, ja sen tilavuus kasvaa. Magneettitiilien käyttö MR56: n kanssa sementtipyöröuunissa voi muuttaa merkittävästi lämpöshokkikestävyyttä ja korvata kromimalmin. Mekanismi, joka muuttaa lämpöshokkivastuksen, on se, että spinellillä on pienempi lämpölaajeneminen kuin periklaasilla.

M66: n jäämien määrä MR2: ssa vaikuttaa sen käyttöön vesipitoisissa materiaaleissa, kuten valetavissa. Periklaasin nesteytyksen vuoksi saattaa syntyä brusiittia (Mg (OH) XNUMX), joka saa valetun kappaleen tilavuuden muuttumaan ja aiheuttaa halkeamia. Magnesiumpitoista alumiinispineliä voidaan käyttää sementtiuunissa, erityisesti tuyere- ja korkean lämpötilan alueilla.

Alumiinipitoinen (AR) magnesium-spinelli:

Teräksen tuotannossa käytetään eniten tulenkestävää alumiinista ja magnesiumista valmistettu spinelli. Kaksi pääominaisuutta lisäävät alumiini-magnesium-rikkaiden spinellien käyttöä: se voi parantaa materiaalin korkean lämpötilan lujuutta ja lämpöshokkiskestävyyttä sekä teräskuonan korroosionkestävyyttä. Erittäin puhtaan alumiinista magnesiumia sisältävän spinelin lisääminen valettuun alumiinioksidiin muuttaa merkittävästi korkean lämpötilan lujuutta.

Spinellipitoisuus alumiini-magnesium-spinelli-tulenkestävissä materiaaleissa on yleensä 15% -30% (vastaa 4% -10% MgO). Viimeaikaiset tutkimukset uskovat, että kaulassa poltetuissa Al-Mg-spinellitulenkestävissä aineissa alhainen piipitoisuus (<0.1% SiO2) verrattuna korkea-piipitoisuuteen (1.0% SiO2) Al-Mg-spinellitiilet voivat lyhentää kauhan käyttöikää 60%. Tämä osoittaa, että ihanteellinen suorituskyky voidaan asettaa vain erittäin puhtaille synteettisille materiaaleille.

Vertailu esisynteettisen magnesia-alumiini-spinelin ja magnesia-alumiini-spinelin in situ -muodostuksen välillä:

Spinellin tuottaminen in situ valettuun voi vähentää tuotantokustannuksia, mutta tällä menetelmällä on myös haittoja. Kun alumiinioksidi ja magnesiumoksidi reagoivat muodostamaan spinellin, tilavuus kasvaa selvästi. Suhteellisen tiheän rakenteen teoreettisen laskelman mukaan tilavuuslaajennus voi nousta 13%: iin, mutta todellinen tilavuuslaajennus on noin 5%, mikä on edelleen korkea, ei voida välttää rakenteellisten halkeamien esiintymistä. Piijauhelisäaineita (kuten piijauhetta) käytetään usein nestefaasin sintrauksen edistämiseen ja joidenkin paikallisten muodonmuutosten estämään tilavuuden laajentuminen. Jäljellä olevan lasin suhteellisen korkean lämpötilan lujuudella on kuitenkin suuri vaikutus.