2.2 Sammansättning och struktur av korund-spinel gjutbar efter användning
Tjockleken på det ursprungliga arbetslagret är 230-250mm, och den skenbara morfologin för anslagsområdet i botten av 8#-skänken efter 91 gångers användning. Den kvarvarande tjockleken på korund-spinel-gjutmaterialet är cirka 120 mm, och det metamorfa skiktet i heta änden är tunt. Det finns uppenbara genomgående sprickor parallellt med den heta ytan på cirka 20 och 80 mm från den varma änden, och det finns ett fenomen med slaggpenetration längs sprickan i sprickan.
För att analysera växelverkan mellan den smälta slaggen och den gjutbara korundspineln och förstå skademekanismen hos materialet togs området A för att göra en lätt plåt. Svepelektronmikroskop och energispektrometer användes för att observera områdets mikrostruktur och bestämma mikroområdets komponenter. Mikrostrukturen av den varma ytan av A-området av återstoden efter användning från slaggskiktet till det kvasi-protoplasmatiska skiktet
Det kan ses att arean A av restmaterialet efter användning tydligt kan delas in i 3 skikt: slaggskiktet (ca 0,5 mm), det permeabla skiktet (6-8 mm) och det protoplasmatiska skiktet lager. Elementen i slaggen reagerar med den gjutbara matrisen för att bilda en lågsmältande fas (se infiltrationsskiktet i figur 2), och tränger in i det gjutbara genom matrisen, vilket främjar sintringen och förtätningen av matrisen. Det finns ett stort antal porer i det protoplasmatiska skiktet, strukturen är lös, den termiska expansionskoefficienten mellan det permeabla skiktet och det protoplasmatiska skiktet stämmer inte överens, och genom sprickor uppstår mellan de två. I det permeabla skiktet tränger FeO, CaO och SiO2 i slaggen in i den gjutbara matrisen. Med ytterligare penetration minskar dess innehåll gradvis.
För att ytterligare analysera inverkan av slaggpenetration på gjutmaterialets mikrostruktur och mikroareasammansättning, förstorades varje område i figur 2 för att observera och EDS-analys utfördes. I område a av slaggskiktet förstörs mikrostrukturen av den gjutbara matrisen på arbetsytan, matrisen infiltreras av en stor mängd flytande fas och strukturen är tät. Huvudfaserna är MgO-CaO-Al2O3-SiO2-FeO lågsmältande fas och CaO-Al2O3-SiO2-FeO lågsmältande fas). I områdena b och c i infiltrationsskiktet tränger en stor mängd CaO, SiO2 och FeO i slaggen in i gjutmaterialet, vilket resulterar i förtätning av matrisen. Magnesium aluminium spinell fas. I området d av det protoplasmatiska lagret finns ett stort antal porer i matrisen och strukturen är lös, främst magnesium-aluminium spinellfas, CaO-Al2O3-fas och korundfas. Förutom att tränga in i det gjutbara genom matrisen sprider sig slaggen även i det gjutbara längs sprickorna.
2.3 Skademekanism av korund-spinel gjutbar
De huvudsakliga skadefaktorerna för skänkens nedre arbetsskikt är: termisk chock, mekanisk stress, erosion och penetration av slagg. På arbetsytan är huvudfaserna i det ursprungliga gjutmaterialet magnesiumaluminiumspinell, CaO-Al2O3 och korund. Med erosionen och inträngningen av slaggen i gjutmaterialet absorberar magnesium-aluminiumspinellfasen i matrisen FeO i slaggen, och korunden reagerar med CaO och SiO2 i slaggen för att bilda en kalcium-aluminium-kisel lågsmältande fas:
När halten av SiO2, FeO och CaO i slaggen minskar, minskar den relativa halten av slaggen, så att mängden slagg som ytterligare eroderar och tränger in i gjutmaterialet minskar.
Vid arbetsytan tränger vätskefasen i slaggen och vätskefasen som bildas av reaktionen in i gjutmaterialet. På grund av temperaturgradienten orsakas sintringsförtätningen av den heta ytan och matrisbindningsfasen förstörs samtidigt. På grund av mekanisk belastning och termisk belastning bildas sprickor i det täta skiktet och sprids genom gränsytan mellan reaktionsskiktet och det permeabla skiktet, vilket resulterar i att reaktionsskiktet flagnar. Dessutom korroderar slaggen och tränger in i gjutmaterialet längs sprickorna, vilket påskyndar avskalningen av reaktionsskiktet från det eldfasta materialet. Upprepningen av denna situation under service ledde till att eldfasta material förstördes.
Sammanfattningsvis
(1) Korund-spinelgjutgods används för att ersätta tegelstenar av magnesia-aluminium-kol i botten av skänken, som kan möta smältprocessen i den elektriska ugnens runda ämnesproduktionslinje. Med hjälp av integrerade gjutgods är smältförlusthastigheten för skänkens nedre arbetsskikt liten, integriteten och lufttätheten stärks och sannolikheten för kallt stålinfiltration längs tegelfogarna och offline på grund av onormala ventilerande tegelstenar minskar, och säkerheten för skänkdriften är avsevärt förbättrad och optimerad. Underhållsläget förbättras och förbrukningen av eldfasta material minskar.
(2) Skadan på korund-spinellgjutningsmaterialet orsakas huvudsakligen av reaktionen mellan slagg och eldfasta material. Samtidigt spelar termisk stress och mekanisk stress också en viktig roll; dessutom korroderar slaggen och tränger in i gjutgodset längs sprickan, vilket accelererar. Reaktionsskiktet skalade av från det eldfasta materialet. Upprepningen av denna process under service har lett till att eldfasta material förstörs.
