1. Perkenalan
Cerobong tungku metalurgi di pabrik baja diubah dari dua arah menjadi satu arah, dan suhu gas buang dalam sistem pembuangan asap (artikel ini mengacu pada dinding naik, lengkungan dinding pendukung, zona transisi, bagian atas cerobong vertikal , dll.) meningkat 300-500 derajat , yang berdampak serius pada pekerjaan sistem belakang. Metode penyemprotan kabut air untuk mengurangi suhu gas buang menyebabkan hidrasi serius pada lapisan bata dari sistem pembuangan asap, dan selama periode peleburan dan penyadapan, suhu sangat berfluktuasi, menyebabkan lapisan bata pecah dan rontok secara serius. , dan bahkan bagian atas atap runtuh dan permukaan dinding runtuh. Kecelakaan runtuh. Untuk alasan ini, batu bata pelapis yang digunakan di cerobong asap dikembangkan dan digunakan dalam praktik. Dengan rincian sebagai berikut.
2 Analisis percobaan
Rumus uji sifat bata magnesia alumina biasa dan bata magnesia krom yang dikembangkan tercantum pada Tabel 1.
Nilai khas kinerja utama batu bata magnesia-krom yang diproduksi dengan proses khusus berdasarkan formula A dan perbandingannya dengan batu bata magnesia-alumina biasa tercantum pada Tabel 2. Dapat dilihat bahwa kinerja pelunakan beban suhu tinggi dari magnesia-krom batu bata yang diproduksi oleh teknologi khusus meningkat secara signifikan, dan tahan air serta tahan goncangan termal lebih dari 3 kali lebih tinggi.
Dapat dilihat dari Gambar 1 bahwa ketebalan sisa batu bata magnesia-alumina biasa sangat kecil setelah 1 sampai 2 tungku, dan tidak dapat digunakan lagi; sedangkan batu bata magnesia-krom hanya dalam kondisi paling parah setelah menggunakan 2 tungku, yaitu Cacat 0-40 mm pada permukaan kerja bata putar dari lapisan paling bawah dalam lebar 1 m di tengah lengkungan dinding pendukung masih cukup lengkap bahkan setelah 4-5 tungku. Terlihat bahwa masa pakai batu bata magnesia-krom masih memiliki potensi besar untuk ditingkatkan.
Jelas, penggunaan batu bata magnesia-krom tahan air dan tahan goncangan termal dapat dihitung sesuai dengan standar "tidak perlu perbaikan untuk perbaikan kecil, dan perbaikan untuk perbaikan sedang, yaitu, 3 perbaikan sedang (5 tungku) untuk membangun 1 set dan perbaikan dua kali". Kurangi tingkat perbaikan tungku asli dari 60 persen menjadi 30 persen (tungku 4 #, 9 #), kurangi konsumsi batu bata hingga 50 persen, dan kurangi tingkat perbaikan tungku dari 85,2 persen menjadi 33,3 persen (6 #, 7 # tungku), The konsumsi batu bata berkurang 60,9 persen, dan rata-rata konsumsi batu bata berkurang 55,5 persen. Hanya lengkungan dinding pendukung dan zona transisi yang dapat menghemat jutaan dolar per tahun. Jika diperluas ke seluruh sistem pembuangan asap, manfaatnya bahkan lebih besar. Sekarang, batu bata magnesia-krom yang tahan air dan tahan panas telah dipromosikan dan digunakan.
3 Struktur mikro batu bata magnesia-krom yang tahan air dan tahan goncangan termal
Batu bata magnesia-alumina biasa asli dan batu bata magnesia yang dibakar biasa sebagian besar rusak oleh penghancuran dan pengelupasan, dan batu bata magnesia-krom dikembangkan dengan fokus pada peningkatan kinerja ketahanan suhu tinggi, kedap air, dan ketahanan kejut termal dari produk. Pasir dan bijih krom terpilih adalah bahan dasarnya, yang dibuat dengan cara menghancurkan dan menyaring, mencampur sepenuhnya, pencetakan bertekanan tinggi, dan sintering suhu sangat tinggi. Perbandingan antara sifat utamanya dan batu bata magnesia-alumina biasa asli tercantum pada Tabel 1 dan Tabel 2. Dapat dilihat bahwa kinerja ketiga batu bata yang dikembangkan jelas lebih baik daripada batu bata magnesia-alumina biasa, dan A adalah terbaik.
Mikroskop penelitian profesional universal AHMT{{0}NU dan mikroskop polarisasi lanjutan BHS-753P yang diproduksi oleh 0LYMPUS di Jepang digunakan untuk memeriksa struktur mikro batu bata alumina magnesia biasa, batu bata magnesia biasa yang dibakar, dan tahan suhu tinggi, tahan air, batu bata krom magnesia tahan guncangan termal untuk sistem pembuangan asap. Melakukan studi observasi.
(1) Batu bata magnesia-alumina biasa: partikel dalam batu bata ini adalah magnesia biasa, fase kristal utama periklas kecil, dan sebagian besar berbentuk telur, dan fase sekunder silikat terutama terdiri dari fase kalsium forsterit ; film fase silikat yang relatif tebal dan kontinu yang mengelilingi fase periklas adalah fitur utama dari struktur mikro magnesia biasa. Selain fasa periklas dan fasa silikat pada dasar bata magnesia-alumina biasa, fasa kristal utamanya adalah magnesia-alumina spinel; Spinel magnesia-alumina dalam jenis batu bata magnesia-alumina biasa ini sering terkonsentrasi dalam bentuk sarang, kristal tunggal spinel sering dikelilingi oleh fase silikat, dan ikatan langsung spinel-periclase jarang terbentuk. Namun, ikatan antara partikel dan matriks relatif padat.
gambar
Gambar 4 Mikrostruktur batu bata magnesia-alumina biasa
Batu bata magnesia terkalsinasi biasa: Komposisi fase mineralnya benar-benar konsisten dengan bagian partikel dari batu bata magnesia-alumina biasa. Terlihat bahwa batu bata magnesia terkalsinasi biasa memiliki struktur mikro yang sederhana dan struktur yang kompak.
Batu bata magnesia-krom tahan air dan panas: Batu bata ini memiliki lebih banyak mineral dan struktur mikro yang lebih kaya. Ada beberapa fase silikat dalam partikel magnesia berkualitas tinggi, tingkat ikatan langsung antara fase periklas tinggi, dan kombinasi dengan matriksnya padat; pusat partikel bijih krom yang dipilih dibiarkan ke kiri dan tengah bawah] Fasa kristal utama adalah Fe Cr O4, dan fasa kristal sekunder adalah Fasa silikat yang mengandung magnesium sering dipisahkan dari matriks oleh retakan mikro. Lebar dan panjang ekstensi microcracks bervariasi sesuai dengan ukuran partikel. Semakin besar ukuran partikelnya, semakin lebar dan panjang retakan mikronya, begitu pula sebaliknya. Kemurnian matriks bata awalnya tinggi, dan kandungan fase silikatnya rendah. Bagian dari Fe O dan Cr2O3 dalam bijih krom berdifusi ke dalam kristal periklas untuk mendorong pertumbuhan kristal periklas, dan beberapa bijih krom bereaksi dengan magnesia. Spinel magnesia-kromium yang dihasilkan ada di antara periclase, yang selanjutnya meningkatkan ikatan langsung antara fase padat (periclase-periclase, periclase-spinel, spinel-spinel).
Melalui perbandingan struktur mikro di atas, dapat dilihat bahwa batu bata magnesia-kromium telah meningkatkan ketahanan terhadap suhu tinggi, tahan air, dan kejut panas dibandingkan batu bata alumina magnesia biasa dan batu bata magnesia biasa yang dibakar. Mekanismenya adalah sebagai berikut:
(1) Menggunakan magnesia berkualitas tinggi dan bijih krom pilihan sebagai bahan dasar, pembentukan tekanan tinggi dan pembakaran suhu sangat tinggi, sehingga ikatan langsung antara fase padat batu bata magnesia-krom pada suhu tinggi tetap tinggi, dengan jumlah yang cukup kekuatan suhu tinggi dan stabilitas volume yang sangat baik. dan ketahanan mulur suhu tinggi, menjaganya dari deformasi dan keruntuhan.
(2) Karena ketahanan hidrasi periclase, magnesia-aluminium spinel dan magnesia-chromium spinel meningkat pada gilirannya; dan bijih krom yang dipilih dalam batu bata magnesia-kromium itu sendiri juga merupakan sejenis spinel, yang bereaksi dengan magnesia dan selanjutnya terbentuk magnesium-kromium spinel, sehingga kinerja kedap air produk ditingkatkan.
(3) Penambahan partikel bijih krom dalam jumlah dan kadar tertentu membentuk retakan mikro dalam jumlah yang sesuai pada produk (disebabkan oleh koefisien muai panas yang tidak konsisten). Adanya retakan mikro dapat menyerap energi perambatan dan perluasan retakan pengelupasan yang besar, sehingga pengelupasan menjadi besar. Perambatan dan perambatan retakan dilemahkan dan diakhiri, sehingga meningkatkan ketahanan kejut termal.
4 Perbandingan aplikasi praktis
4.1 Batu bata alumina magnesia biasa
Penggunaan batu bata magnesia-alumina biasa pada lengkungan dinding pendukung adalah sebagai berikut: layanan tungku pertama (perbaikan kecil) diperbaiki (terkadang semua diganti), dan layanan tungku kedua (perbaikan sedang) diganti seluruhnya. Misalnya, tungku 6 # diperbaiki 9 kali setahun, semua lengkungan dinding pendukung dilepas dan diganti 8 kali, dan penutup diperbaiki sekali, yaitu tingkat pemeliharaan bagian ini adalah 94,4 persen. Tungku 9 # diperbaiki 10 kali setahun, dan dinding serta lengkungan pendukung semuanya dibongkar dan diganti 6 kali, dan tingkat pemeliharaan 60 persen. Oleh karena itu, sangat mendesak untuk meningkatkan umur lapisan bata dari sistem pembuangan asap dan mengurangi konsumsi batu bata.
4.2 Batu bata magnesia-krom yang tahan air dan tahan goncangan termal
Situasi batu bata magnesia-krom tahan air dan panas yang digunakan untuk mendukung lengkungan dinding adalah sebagai berikut: layanan tungku pertama utuh dan tidak perlu ditutup; Karena pengamatan selama perbaikan tengah masih sangat lengkap, tidak perlu dilakukan perbaikan, namun karena dikhawatirkan perbaikan tengah tidak akan memperbaiki perbaikan kecil berikutnya dan kemudian kemajuan perbaikan akan terpengaruh, maka dilakukan perbaikan. dalam 1 m di tengah, dan akhirnya 4 sampai 5 tungku akan diperbaiki. Dapat diganti selama servis, sehingga masa pakai dapat ditingkatkan 2 hingga 3 kali lipat.
5. Kesimpulan
Berdasarkan magnesia berkualitas tinggi dan bijih krom pilihan, batu bata magnesia-kromium tahan suhu tinggi, kedap air, dan tahan goncangan termal dikembangkan dengan proses khusus menggantikan batu bata magnesia-alumina biasa asli dan batu bata magnesia biasa yang dibakar. Keuntungannya adalah sebagai berikut: konstruksi di tempat yang mudah, integritas batu yang baik, kekuatan yang cukup tinggi, stabilitas volume dan ketahanan mulur, terutama ketahanan kedap air dan kejut termal yang sangat baik; masa pakai meningkat 2 hingga 3 kali lipat, Konsumsi batu bata berkurang 55,5 persen, dan hanya lengkungan dinding pendukung dan zona transisi yang dapat menghemat jutaan yuan setiap tahun. Batu bata magnesia-krom yang tahan air dan tahan goncangan panas sekarang digunakan.
