Klasyfikacja i działanie spinelu aluminiowo-magnezowego?

Specjalne właściwości spinelu magnezowo-aluminiowego, takie jak odporność na korozję żużlową, dobra odporność na szok termiczny i wytrzymałość na wysoką temperaturę, sprawiają, że jest on szeroko stosowany w materiałach ogniotrwałych do produkcji stali. Przygotowanie wysokiej jakości presyntetycznego spinelu zapewnia nowe surowce do produkcji amorficznych i kształtowanych materiałów ogniotrwałych o wysokiej czystości. Następnie wydawca Qianjiaxin Refractories przedstawi wam:

Dwie główne metody syntezy spinelu to spiekanie i elektrofuzja. Większość materiałów spinelowych jest wykonana z syntetycznego tlenku glinu o wysokiej czystości i magnezji chemicznej, które są spiekane w piecu szybowym i stapiane elektrycznie w elektrycznym piecu łukowym. Zaletą spiekanego spinelu magnezowo-aluminiowego jest to, że proces jest ciągłym procesem ceramizacji, który kontroluje prędkość podawania i zrównoważony rozkład temperatury w piecu, co skutkuje bardzo równomierną wielkością kryształów 30-80 μm i niską porowatością (<3%) Produkt.

Produkcja spinelu magnezowo-aluminiowego metodą elektrooporową jest reprezentatywną operacją wsadową. Duży blok odlewniczy musi wydłużyć czas chłodzenia. Chłodzenie bloku odlewniczego prowadzi do nierównej mikrostruktury. Ze względu na szybsze chłodzenie zewnętrzne kryształy spinelu są mniejsze niż wewnętrzne kryształy spinelu. Zanieczyszczenia o niskiej temperaturze topnienia są skoncentrowane w środku. W związku z tym konieczne jest sortowanie i homogenizowanie topionych surowców spinel magnezowo-aluminiowy.

Kolejną zaletą stosowania surowców o wysokiej czystości do produkcji spinelu aluminiowo-magnezowego jest niska zawartość zanieczyszczeń w kruszywie spinelu aluminiowo-magnezowego (MgO A1203>99%), zwłaszcza niska zawartość SiO2, co sprawia, że ​​ma dobrą wydajność w wysokich temperaturach . Spinel na bazie boksytu nie jest tak dobry jak syntetyczny spinel na bazie tlenku glinu i może być stosowany tylko w częściach o niskich wymaganiach dotyczących odporności na korozję i wytrzymałości na wysoką temperaturę.

Spinel aluminiowy bogaty w magnez (MR):

Obecność śladowych peryklazów w bogatym w magnez spinelu glinowym wpływa na właściwości i zastosowania spinelu. Ponieważ spinel MR66 bogaty w magnezję nie zawiera wolnego tlenku glinu, spinel nie będzie już wytwarzał spinelu po dodaniu do cegieł magnezytowych i zwiększy swoją objętość. Zastosowanie cegieł magnezytowych z MR56 w cementowych piecach obrotowych może znacząco zmienić odporność na szok termiczny i może zastąpić rudę chromu. Mechanizm zmieniający odporność na szok termiczny polega na tym, że spinel ma mniejszą rozszerzalność cieplną niż peryklaz.

Śladowe ilości MgO w MR66 wpływają na jego zastosowanie w materiałach wodonośnych, takich jak betony. W wyniku hydratacji peryklazy może powstać brucyt (Mg(OH)2), który spowoduje zmianę objętości odlewanego bloku i spowoduje pęknięcia. Spinel aluminiowy bogaty w magnez może być stosowany w piecach cementowych, zwłaszcza w dyszach i strefach wysokiej temperatury.

Spinel magnezowy bogaty w aluminium (AR):

Materiał ogniotrwały wytwarzany z bogatego spinelu aluminiowo-magnezowego jest najczęściej wykorzystywany w produkcji stali. Dwie główne cechy zwiększają zastosowanie spinelu bogatego w aluminium i magnez: może poprawić wytrzymałość na wysoką temperaturę i odporność na szok termiczny materiału oraz odporność na korozję żużla stalowniczego. Dodanie wysokiej czystości spinelu aluminiowo-magnezowego do odlewu z tlenku glinu znacząco zmienia wytrzymałość w wysokich temperaturach.

Zawartość spinelu w materiałach ogniotrwałych na bazie spinelu glinowo-magnezowego wynosi na ogół 15%-30% (co odpowiada 4%-10% MgO). Ostatnie badania uważają, że w wypalanych materiałach ogniotrwałych ze spinelu Al-Mg do kadzi, cegiełki Al-Mg o niskiej zawartości krzemu (<0.1% SiO2) w porównaniu z cegłami ze spinelu Al-Mg o wysokiej zawartości krzemu (1.0% SiO2) mogą skrócić żywotność kadzi o 60%. Dowodzi to, że idealną wydajność można uzyskać tylko na materiałach syntetycznych o wysokiej czystości.

Porównanie wstępnie zsyntetyzowanego spinelu magnezowo-aluminiowego i formowania in situ spinelu magnezowo-aluminiowego:

Wytwarzanie spinelu in situ w odlewie może obniżyć koszty produkcji, ale ta metoda ma również wady. Kiedy tlenek glinu i magnezja zareagują tworząc spinel, nastąpi wyraźne zwiększenie objętości. Zgodnie z teoretycznymi obliczeniami stosunkowo gęstej struktury, wzrost objętości może osiągnąć 13%, ale rzeczywista ekspansja objętości wynosi około 5%, co jest nadal wysokie, nie można uniknąć wystąpienia pęknięć strukturalnych. Dodatki w postaci proszku krzemowego (takie jak proszek krzemowy) są często stosowane w celu ułatwienia spiekania w fazie ciekłej i umożliwienia pewnego lokalnego odkształcenia w celu zahamowania rozszerzania się objętości. Jednak duży wpływ będzie miała względna wytrzymałość na wysokie temperatury pozostałego szkła.