Кирпич из магниево-алюминиевой шпинели для цементных печей – отличная термостойкость
В основе магнезиально-шпинельного кирпича лежит алюмомагниевая шпинель ((MgAl2O4, сокращенно МА)). Щелочные огнеупорные изделия изготавливаются из высококачественной магнезиальной высокочистой и Al2O3-содержащей руды методами дозирования, смешивания, изготовления заготовок, сушки и обжига. Известный своей лучшей термостойкостью, чем магнезиальный кирпич, он широко используется в каменных цементных вращающихся печах, известковых вращающихся печах, мартеновских печах и сводах электропечей.
Кирпич из магнезиально-глиноземной шпинели
Магнезиально-алюминиевые шпинелевые кирпичи обладают превосходными характеристиками, поэтому они широко используются в моей стране в качестве кладочного материала для крупномасштабных цементных вращающихся печей, медных отражательных печей и других высокотемпературных плавильных печей и достигают эффекта продление срока службы печи. В крупных мартеновских печах количество печей может достигать около 300, а в мартеновских печах малого и среднего размера — более 1000. Материалы футеровки цементной печи могут использоваться для безопасной эксплуатации более 365 дней. К основным эксплуатационным характеристикам относятся следующие моменты:
- Кирпичи из алюмо-магниевой шпинели обладают хорошей термостойкостью, выдерживают водяное охлаждение в 20–25 раз и выдерживают охлаждение на воздухе более 100 раз или даже выше. Это его самое заметное преимущество, которое намного лучше обычного магнезиального кирпича. Согласно исследованиям, хорошая термостойкость алюмоспинельного кирпича обусловлена тем, что алюмомагнезиальная шпинель и периклаз относятся к кубической кристаллической системе, а тепловое расширение вдоль каждого направления оси кристалла одинаково. Следовательно, когда температура колеблется, расширение и сжатие относительно равномерны, а создаваемое тепловое напряжение невелико. Та часть, где меняется разница температур печи, хорошая и используется в переходной зоне цементной печи.
- Характеристики алюмо-магниевых шпинельных кирпичей также немного выше, чем у магнезиальных кирпичей. Из-за более высокой температуры плавления самой магнезиально-глиноземной шпинели температура размягчения нагрузки у алюмо-магниевых кирпичей лучше, чем у магнезиальных кирпичей, которая может достигать 1650 ~ 1700 ℃.
- Способность магниево-алюминиевой шпинели защищать частицы периклаза от шлаковой эрозии сильнее, чем у кальциево-магниевого оливина. Поэтому способность магнезиально-шпинельного кирпича противостоять щелочному и железооксидному шлаку выше, чем у магнезиального кирпича.
Свойства и применение огнеупорного кирпича из магнезиальной шпинели
- Кирпич магнезиально-глиноземшпинельный. Магниево-алюминиевая шпинель широко используется в огнеупорных материалах и других отраслях промышленности благодаря своей высокой температуре плавления, хорошей термостойкости, стойкости к шлаковой эрозии, а также ряду превосходных свойств. Кирпичи из магнезиально-алюминиевой шпинели часто используются в цементных вращающихся печах, решетках стекловаренных печей, печах для смешанного железа и огнеупорных печах в секциях с большими перепадами температур.
- Кирпич магниево-алюминиево-хромовый шпинель. Система магниево-алюминиево-хромшпинельных кирпичей представляет собой систему периклаза/магнезиально-алюминиево-хромшпинелиевого кирпича. Система MgO-R2O3 (Cr2O3, Al2O3).
Для облегчения сравнения производства магниево-алюминиево-хромовой продукции введение Cr2O3 в MgO происходит преимущественно в виде хромовой руды. Производственный процесс часто сопровождается такими оксидами, как Cr2O3, Al2O3 и Fe2O3.
Прежде всего, с точки зрения устойчивости к высоким температурам и шлакоустойчивости, в системе MgO-R2O3 система MgO-MgO·Cr2O3 имеет преимущества. Помимо высокой эвтектической температуры (2350°С), это связано еще и с низкой растворимостью Cr2O3 в силикатной жидкой фазе.
Как мы все знаем, более низкая растворимость должна иметь более сильную кристаллизационную способность, что может эффективно снизить межфазную энергию между кристаллическими решетками, так что силикатная жидкая фаза имеет тенденцию перемещаться в промежутки зерен Чанга в изолированном состоянии. Легко реализовать прямую комбинацию зерен периклаза или мостика из магнезиально-хромовой шпинели, что может эффективно улучшить жаропрочность, препятствовать проникновению шлака и улучшить стойкость к шлаку.
Однако Cr2O3 обладает относительно высокой летучестью и плохой стабильностью при высоких температурах, особенно в условиях вакуума.
Во-вторых, с точки зрения термостойкости система MgO-MgO·Al2O3 превосходит ее. Поскольку пептизация твердого раствора MgO·Al2O3 или Al2O3 в MgO при высокой температуре гораздо слабее, чем у MgO·Cr2O3 или Cr2O3, особенно MgO·Fe2O3 или Fe2O3, а высокотемпературное давление паров MgO·Al2O3 также выше, чем у MgO·Cr2O3 низкая.
Таким образом, материалы серии MgO-MgO·Al2O3 относительно стабильны при колебаниях температуры и обладают хорошей термостойкостью.
Сравнивая системы MgO-MgO·Al2O3 и MgO-MgO·Cr2O3, в случае определенного соотношения MgO/R2O3 можно сделать вывод, что расплавленные материалы серии MgO-MgO·Al2O3 имеют меньше выделенной шпинели в зернах периклаза, при этом больше межкристаллических шпинелей, а материалы серии MgO-MgO·Cr2O3 содержат больше внутризеренных осажденных шпинелей и меньше межкристаллических шпинелей.
Очевидно, что изменение соотношения каждого компонента в R2O3 может скорректировать распределение шпинельной фазы и изменить микроструктуру.
- Кирпич магнезиально-железо-алюминиево-шпинельный. Кирпичи из магнезиально-железо-алюминиевой шпинели в основном используются в зоне обжига цементной печи, а традиционные огнеупорные материалы, используемые в зоне обжига цементной печи, в основном представляют собой магнезиально-хромовые огнеупорные материалы. Высокотоксичный шестивалентный хром, который растворяется в воде в использованных магнезиально-хромовых кирпичах, вызывает серьезное загрязнение окружающей среды.
Поиск безхромовых альтернатив цементным печам признан экспертами. Кирпичи из оксида магния, железа и алюминия были предложены компанией RHI в 1990-х годах. Его получают путем смешивания магнезии и предварительно синтезированной железо-алюминиевой шпинели и обжига при высокой температуре в рамках определенного процесса. Сейчас он широко применяется при футеровке цементных вращающихся печей, заменяя магнезиально-хромовый кирпич.
Микроструктурные характеристики магнезиально-алюминиевой шпинели относительно сложны и в основном состоят из микроструктуры магнезии и микроструктуры железо-алюминиевой шпинели. Граница между магнезией и железоалюминиевой шпинелью тесно совмещена за счет взаимной диффузии ионов Mg2+, Al3+, Fe2+ и реализуется прямое совмещение материалов.
Для приобретения высококачественного алюмо-магниевого шпинелевого кирпича обращайтесь к производителям огнеупоров Rongsheng. Мы можем предоставить шпинель Alcoa для вращающейся цементной печи. Проектирование и изготовление футеровочных материалов из огнеупорного кирпича для вращающейся печи и огнеупорных материалов для изоляционного слоя.
