УТИЦАЈ МИКРОСТРУКТУРЕ НА ВИСОКУ ТЕМПЕРАТУРУ ЧВРСТОЋЕ МАГНЕЗИЈА-ХРОМ ЦИКЕ

Променом садржаја компоненти у ватросталној цигли проучавају се високотемпературна чврстоћа и микроструктура, а резултати показују да се високотемпературна чврстоћа може ефикасно побољшати контролом секундарног спинела.
1. Представљање
Магнезит-хром цигле имају добру отпорност на корозију и високу температурну чврстоћу и нашироко се користе у опреми за секундарну рафинацију као што су РХ и АОД.
Подразумева се да структура и количина секундарног спинела који настаје током процеса синтеровања имају велики утицај на побољшање чврстоће при високим температурама магнезиј-хром опеке. Опште се верује да се овај секундарни спинел формира и узгаја синтеровањем у течној фази који садржи СиО2 и ЦаО, тако да на њега не утичу само главне компоненте МгО и Цр2О3, већ и секундарне компоненте као што су ЦаО, СиО2, Ал2О3, Фе2О3. .
Променом односа употребљених сировина и садржаја помоћних компонената, припремљени су узорци, проучавана је високотемпературна чврстоћа и микроструктура и дискутовани су фактори утицаја на побољшање високотемпературне чврстоће. Извештај је следећи.
2. Тест узорак
Полуповезане магнезиј-хром цигле припремљене су променом односа састава сировина испод 1 мм, које су коришћене као огледни узорци. Узорак А је основни узорак. Узорци Б и Ц смањују стопљени магнезијум-хром и повећавају однос хром-оксида и фузионисаног магнезијума, углавном смањујући секундарне компоненте Ал2О3 плус Фе2О3. У узорцима Д и Е фузионисани магнезијум-хром је смањен да би се повећао удео хромове руде и смањио удео топљеног магнезијума, па је садржај Ал2О3 плус Фе2О3, СиО2 и Цр2О3 благо повећан.
Ови узорци за тестирање су изливени у 150мм×75мм×50мм под истим условима обликовања и печени на ултра-високој температури у тунелској пећи.
3. Резултати испитивања
Узорци Б и Ц имају ниску порозност и велику запреминску густину, а чврстоћа на притисак тежи да се смањи, али се чврстоћа на високој температури повећава. За узорке Д и Е, физичка својства и чврстоћа остају у основи константни, а чврстоћа на високим температурама расте са повећањем руде хрома.
Расподела Фе и Цр пронађена је у светлом делу СЕМ слике. Претпоставља се да је расподела Ал у основи иста као и расподела Цр и Фе фаза. У свим нечистоћама узорка, Ал2О3 и Фе2О3 заједно са Цр2О3 чине спинел фазу Мг(Цр, Ал, Фе)2О4. Разлика између узорака је у томе што, у поређењу са узорком А, узорак Ц има више Цр и мање Фе. Узорак Е има велику компоненту Фе и малу Цр компоненту.
Што се тиче расподеле Си и Ца, у свим узорцима је постојала фаза у којој су се Си, Ца и Мг преклапали у близини секундарног спинела. Према резултатима тачкасте анализе, претпоставља се да су ЦаМгСиО4 и Мг2СиО4 у суперпонованој фази присутни у тежинском односу 80:20. Узорци Д и Е имају мање Ца а више Мг, а однос фаза је био ЦаМг2СиО4:Мг2СиО4=16:84. У поређењу са узорком А, Си и Ца су широко распрострањени.
4. Анализа
Сматра се да је висока температурна чврстоћа узорака Б и Ц додатих хром-оксидом последица чињенице да је секундарни спинел богат Цр. Претпоставља се да су се смањили узорци Б, Ц, Ал2О3 и Фе2О3, а повећала количина Цр2О3 у секундарном спинелу. Као што је приказано на слици 2 и слици 3, МгЦр2О4 се тешко раствара у ЦаМгСиО4 на високој температури, тако да се генерално верује да је растварање секундарног спинела инхибирано, а приказана је и високотемпературна чврстоћа.
У узорцима Д и Е којима је додавана руда хрома дошло је до таложења фазе са вишом тачком топљења услед повећања количине СиО 2 . Као резултат тога, претпоставља се да је количина течне фазе произведене на високој температури смањена, растварање секундарног спинела је потиснуто, а чврстоћа на високој температури се одржава.
5. Закључак
Промењена је високотемпературна чврстоћа и микроструктура узорака са садржајем помоћних компоненти у цигли. Према резултатима испитивања, спекулише се да се секундарни спинел није растворио и нестао, па је био у стању да задржи високу чврстоћу на високим температурама.
На основу резултата ове студије, очекује се да ће се развити материјали са побољшаном чврстоћом при високим температурама који ће продужити век трајања пећи.