MENGGUNAKAN ALUMINIUM CHROMIUM SLAG UNTUK MENGHASILKAN BATA KROMIUM-ZIRCONIUM CORUNDUM UNTUK SMELTIN LOGAM NON-FERROUS

Refraktori untuk kiln logam non-besi bekerja di lingkungan yang keras, seperti tungku berasap untuk peleburan timbal, seng, dan timah, dan refraktori untuk tungku peniup samping. Kiln ini membutuhkan bahan tahan api dengan kekuatan tekan suhu ruangan yang tinggi, tahan erosi, tahan reduksi, dan tahan goncangan termal. Ini tidak tersedia di refraktori magnesia-kromium asli. Bata krom aluminium memiliki keunggulan kinerja suhu tinggi yang baik, ketahanan erosi yang kuat, ketahanan korosi, dll., Dan terutama digunakan dalam garis terak kiln di industri metalurgi non-ferrous. Namun, refraktori chromium slag umum yang ada memiliki masalah ketahanan yang buruk terhadap reaksi reduksi dan kejut termal, yang tidak dapat memenuhi persyaratan kiln ini.
Aluminium chromium slag adalah produk sampingan yang dihasilkan saat peleburan logam chromium. Fase utamanya adalah larutan padat -Al2O3 dan Cr2O3. Jumlah total Al2O3 dan Cr2O3 dalam komposisi kimia umumnya lebih besar dari atau sama dengan 90 persen (w), yang merupakan kinerja bahan refraktori yang sangat baik. Aluminium chromium slag dapat dibuat menjadi batu bata chromium slag dan digunakan pada lapisan kerja kiln non-ferrous. Namun kandungan pengotor Na2O, Fe2O3, Si O2 dan logam Cr dalam aluminium chromium slag relatif tinggi dan tidak stabil sehingga mempengaruhi efek penggunaannya.
Dalam penelitian ini, terak aluminium-kromium, alumina, dan bijih kromium rendah digunakan sebagai bahan baku, dan percobaan resintesis bahan aluminium-kromium dilakukan dengan metode peleburan listrik. Kemudian, batu bata kromium-zirkonium korundum dibuat dengan memadukan bahan aluminium dan kromium leburan dengan mullit zirkonium leburan, dengan fokus pada pengaruh jumlah mullit zirkonium leburan pada ketahanan kejut termal batu bata kromium-zirkonium korundum.
1 Uji sintesis bahan aluminium kromium leburan
1.1 Bahan baku
Bahan bakunya adalah aluminium chromium slag, alumina powder dan bijih chromium rendah dengan ukuran partikel Kurang dari atau sama dengan 1 mm. Fase utama aluminium chromium slag adalah chromium corundum, -Al2O3 dan logam Cr. Komposisi kimia terak aluminium kromium dan bijih kromium rendah sedikit berbeda tergantung pada tanur listrik penembakan 300 k VA yang digunakan dan tanur listrik pembuangan 6 300 k VA.
1.2 Metode dan hasil pengujian
1.2.1 Uji leleh listrik tanur listrik shelling 300 k VA
Menggunakan terak aluminium kromium, bubuk alumina, dan bijih kromium rendah sebagai bahan baku, tiga rasio uji dirancang. Campur bahan-bahan sesuai dengan rasio pengujian dan aduk rata. Ambil sekitar 1 000 kg campuran, masukkan ke dalam tanur listrik 300k VA, dan peleburan pada 1 900-2 100 derajat . Untuk menguapkan Na2O dan kotoran lainnya selama proses peleburan, waktu peleburan dan pemurnian yang berbeda dirancang. Sebanyak 3 tungku diuji, dan didinginkan dengan pendinginan alami dengan tungku. Jika dilihat dari kenampakan frit, terlihat bahwa bagian atas dan bawahnya padat, dan inti teraknya berbentuk sarang lebah. Setiap sampel mengandung sejumlah kecil logam Cr. Mempertimbangkan biaya produksi dan kinerja produk secara komprehensif, ditentukan bahwa rasio bahan baku dalam uji massa adalah 3#, waktu peleburan adalah 8 jam, dan waktu pemurnian lebih besar dari atau sama dengan 40 menit.
1.2.2 6 300 k VA dumping uji peleburan listrik tungku listrik
Karena suhu peleburan terbatas dari tungku listrik eksperimental skala kecil, badan tungku kecil dan waktu penahanan yang singkat, bahan inti terak sarang lebah di bagian tengah bahan peleburan listrik lebih banyak. Oleh karena itu, dalam tanur listrik pembuangan 6 300 k VA pada 2 100 ~ 2 200 derajat , sejumlah besar uji sintesis elektrofusi bahan baku dilakukan. Terak aluminium kromium, bubuk alumina, dan bijih kromium rendah pada Tabel 4 digunakan sebagai bahan baku, dan ketiganya ditumpuk sesuai dengan rasio massa 12:3:5, dan bahan umumnya adalah 18 ton. Waktu peleburan adalah 8 jam, dan waktu pemurnian lebih besar dari atau sama dengan 40 menit. Tuang bahan yang dilelehkan secara elektro ke dalam kantong penerima, dan buka kemasannya setelah didinginkan secara alami selama 72 jam. Saat menghancurkan dan memilih, ditemukan bahwa bahan di bagian atas, bagian bawah dan sekitar elektroda relatif padat, keras, dan menyatu secara merata; bahan di bagian tengah pori-porinya besar, tapi teksturnya keras. ada sejumlah kecil endapan ferokrom yang mengandung karbon di bagian bawah.
Analisis kimia bahan aluminium dan kromium leburan didasarkan pada komposisi kimia bahan baku dan rasio uji. Untuk {{0}.28 persen (w), menunjukkan bahwa sekitar 80 persen Na2O menguap selama proses peleburan; kandungan Fe2O3 menurun dari 6,3 persen (w) selama batching menjadi 0,27 persen (w) setelah peleburan; kandungan logam Cr berubah dari batching 2,48 persen persen (w) peleburan dikurangi menjadi 0,64 persen (w) setelah peleburan. Kecuali sebagian kecil logam Cr teroksidasi menjadi Cr2O3, sisanya membentuk ferokrom dengan Fe2O3 dan mengendap di bagian bawah paket penerima. Kandungan logam Cr berkurang, yang secara efektif dapat menghindari pemuaian dan kelonggaran struktural yang disebabkan oleh oksidasi logam Cr selama penggunaan material komposit. Dapat dilihat bahwa sintesis elektrofusi dapat secara efektif menghilangkan pengotor Na2O, Fe2O3, dan Cr dalam bahan baku terak aluminium kromium, dan mendapatkan bahan komposit aluminium kromium dengan kandungan Na2O dan Fe2O3 yang lebih rendah, sehingga meningkatkan kinerja suhu tinggi dari refraktori yang disiapkan olehnya.
2 Uji pembuatan batu bata korundum kromium-zirkonium dengan bahan paduan aluminium-kromium
2.1 Bahan baku dan penyiapan sampel
Bahan uji meliputi partikel aluminium dan kromium yang menyatu (ukuran partikel {{0}}, 3-1, Kurang dari atau sama dengan 1 mm) dan bubuk halus (Kurang dari atau sama dengan 0,088mm) yang disintesis dengan uji tungku pembuangan di atas, dan partikel mullit zirkonium leburan (ukuran partikel 3- 1 mm), bubuk -Al2O3 aktif dan asam fosfat.
Campur bahan sesuai dengan rasio pengujian, dan tempatkan lebih dari 48 jam setelah pencampuran. Pengepres ulir listrik 630 t digunakan untuk membentuk batu bata berukuran 230 mm×114 mm×65 mm, dikeringkan pada 80-100 derajat selama 24 jam, dan dibakar dalam tanur ulang-alik berukuran 45 m3 pada 1550 derajat selama 22 jam.
2.2 Pengujian dan hasil kinerja
Uji kerapatan curah, porositas semu, kekuatan tekan pada suhu kamar dan suhu awal pelunakan beban (0. Beban 2 MPa) sampel menurut standar konvensional. Metode berpendingin udara digunakan untuk menguji ketahanan kejut termal. Ukuran sampel adalah 114 mm×40 mm×40 mm, dan suhu kejutan termal adalah 950 derajat (pelestarian panas 30 menit). Kecuali untuk suhu pelunakan beban, setiap item diuji dua kali secara paralel. Setiap sampel memiliki perbedaan yang sangat kecil dalam kerapatan curah, porositas nyata, kekuatan tekan suhu normal dan suhu awal pelunakan beban, tetapi ketahanan kejut termal sangat berbeda: pengujian dengan zirkonium mullite leburan ditambahkan pada 10 persen (w) Jumlah kejutan termal dari sampel CZA-1 adalah 56 dan 51, dan jumlah kejutan termal dari sampel CZA-2 dengan penambahan 5 persen (w) zirconium mullite leburan adalah 13 dan 17, tanpa penambahan dari zirconium mullite yang menyatu. Jumlah kejut termal sampel CZA-3 dari Laishi hanya 4 dan 5. Terlihat bahwa ketika jumlah penambahan zirconium mullite leburan adalah 10 persen (w), ketahanan kejut termal berpendingin udara adalah secara signifikan lebih baik daripada zirconium mullite leburan dengan 5 persen (w) dan tanpa penambahan.
3 Kesimpulan
(1) Menggunakan aluminium chromium slag, alumina powder, dan bijih chromium rendah sebagai bahan baku, dicampur dengan perbandingan massa 12:3:5, dilebur dalam tungku pembuangan pada 2 000-2 200 derajat selama 8 jam, diperoleh leburan bahan aluminium kromium Strukturnya kompak, dan kandungan pengotor Na2O, Fe2O3, Si O2 dan logam Cr berkurang secara signifikan.
(2) Menggunakan pelet aluminium kromium leburan dan bubuk halus sebagai bahan baku utama, menambahkan 10 persen pelet zirkonium mullite leburan (3 ~ 1 mm), ketahanan kejut termal dari batu bata kromium zirkonium korundum (950 derajat, pendinginan udara) naik hingga 56 kali, ketahanan kejut termal yang baik.