Добавление 5–10% (массовая доля) Al2O3 в матрицу доменных углеродно-графитовых кирпичей (углеродных блоков) значительно улучшает коррозионную стойкость расплавленного железа и является одним из применений алюминиево-углеродных кирпичей в системах производства чугуна. Во-вторых, алюминиево-углеродные кирпичи также используются в системах предварительной обработки расплавленного железа и в разливочных емкостях.
Алюминиево-углеродистые кирпичи для предварительной обработки расплавленного железа.
Кирпичи из карбида алюминия-кремния в основном используются в оборудовании для транспортировки расплавленного железа, таком как резервуары для расплавленного железа. Однако при использовании этого типа огнеупорного материала в больших резервуарах для расплавленного железа и железосмесителях, а также при воздействии жестких условий нагрева и охлаждения, он склонен к растрескиванию, что приводит к отслаиванию структуры. Кроме того, поскольку кирпичи из Al2O3-SiC-C, используемые в больших резервуарах для горячего металла и железосмесителях, часто имеют содержание углерода 15% и теплопроводность до 17–21 Вт/(м·К) (800℃), происходит снижение температуры расплавленного железа и возникает проблема деформации железных листов больших резервуаров для расплавленного железа и смесительных тележек. Решением является достижение низкой теплопроводности путем удаления SiC, высокотеплопроводного компонента, при одновременном снижении содержания графита и его рафинировании.
В результате фундаментальных исследований был сделан вывод о следующем:
(1) Когда содержание графита (массовая доля) в алюминиево-углеродных кирпичах составляет менее 10%, их организационная структура состоит из Al2O3, образующего непрерывную матрицу, а углерод заполняет матрицу в виде звездообразных точек. В это время теплопроводность λ алюминиево-углеродного кирпича можно приблизительно рассчитать по формуле (1)
В формуле λa — теплопроводность Al2O3; Vc — объемная доля графита. Это показывает, что теплопроводность алюминиево-углеродных кирпичей не имеет ничего общего с теплопроводностью графита.
(2) При очистке графита теплопроводность алюминиево-углеродного кирпича меньше зависит от частиц графита.
(3) В случае низкоуглеродистых алюминиево-углеродных кирпичей при измельчении графита может образоваться плотная связующая матрица, что может улучшить коррозионную стойкость алюминиево-углеродных кирпичей.
Это показывает, что низкоуглеродистые алюминиево-углеродистые кирпичи могут адаптироваться к условиям эксплуатации больших резервуаров с горячим металлом и вагонеток для смешивания железа в системе выплавки чугуна.
Дата публикации: 27 февраля 2024 г.
