Содержание Al2O3 в матрице доменных углеродистых/графитовых кирпичей (углеродных блоков) в диапазоне массовых долей от 5% до 10% значительно повышает коррозионную стойкость расплавленного чугуна и является одним из направлений применения алюмоуглеродистых кирпичей в системах производства чугуна. Кроме того, алюмоуглеродистые кирпичи также используются в системах предварительной обработки расплавленного чугуна и в желобах для выпуска чугуна.
Алюмоуглеродистые брикеты для предварительной обработки расплавленного чугуна
Кирпичи из карбида алюминия-кремния в основном используются в оборудовании для транспортировки расплавленного чугуна, таком как резервуары для расплавленного чугуна. Однако, когда этот тип огнеупорного материала используется в больших резервуарах для расплавленного чугуна и чугунных миксерах и сталкивается с суровыми условиями нагрева и охлаждения, он склонен к образованию трещин, что приводит к шелушению структуры. Кроме того, поскольку кирпичи Al2O3-SiC-C, используемые в больших резервуарах для жидкого металла и чугунных миксерах, часто имеют содержание углерода 15% и теплопроводность до 17~21 Вт/(м · К) (800 ℃), происходит снижение температуры расплавленного чугуна и проблема деформации железных листов больших резервуаров для расплавленного чугуна и смесительных машин. Контрмерой является достижение низкой теплопроводности путем удаления SiC, компонента с высокой теплопроводностью, при одновременном снижении содержания графита и его очистке.
В результате фундаментальных исследований сделан вывод о том, что:
(1) При содержании графита (массовой доли) в алюмоуглеродистых кирпичах менее 10% его органическая структура состоит из Al2O3, образующего непрерывную матрицу, а углерод заполняет матрицу в виде звёздчатых точек. В этом случае теплопроводность λ алюмоуглеродистого кирпича можно приблизительно рассчитать по формуле (1).
В формуле λa — теплопроводность Al2O3; Vc — объёмная доля графита. Это показывает, что теплопроводность алюмоуглеродистых брикетов не имеет ничего общего с теплопроводностью графита.
(2) При очистке графита теплопроводность алюминиево-углеродного кирпича меньше зависит от частиц графита.
(3) В случае низкоуглеродистых алюмоуглеродистых кирпичей при очистке графита может быть образована плотная связующая матрица, которая может улучшить коррозионную стойкость алюмоуглеродистых кирпичей.
Это показывает, что низкоуглеродистые алюминиево-углеродистые кирпичи класса А могут адаптироваться к условиям эксплуатации больших резервуаров для расплавленного металла и вагонов для смешивания чугуна в системе производства чугуна.
Время публикации: 27 февраля 2024 г.
