1. Introducción
Se cambió la chimenea de un horno metalúrgico en una planta siderúrgica de dos vías a una, y la temperatura de los gases de combustión en el sistema de extracción de humos (este artículo se refiere a la pared ascendente, el arco de la pared de soporte, la zona de transición, la parte superior de la chimenea vertical , etc.) aumentó en 300-500 grado, lo que afectó seriamente el trabajo del sistema trasero. El método de pulverización de agua nebulizada para reducir la temperatura de los gases de combustión provoca una grave hidratación del revestimiento de ladrillos del sistema de extracción de humos, y durante los períodos de fundición y colada, la temperatura fluctúa mucho, lo que hace que el revestimiento de ladrillos se rompa y se caiga gravemente. , e incluso la parte superior del techo se derrumba y la superficie de la pared se derrumba. Accidente de derrumbe. Por esta razón, los ladrillos de revestimiento utilizados en la chimenea se desarrollan y utilizan en la práctica. Los detalles son los siguientes.
2 Análisis de prueba
Las propiedades de la fórmula de prueba de los ladrillos de magnesia alúmina ordinarios y los ladrillos de magnesia cromo desarrollados se enumeran en la Tabla 1.
Los principales valores típicos de rendimiento de los ladrillos de magnesia-cromo producidos por un proceso especial basado en la fórmula A y su comparación con los ladrillos ordinarios de magnesia-alúmina se enumeran en la Tabla 2. Se puede ver que el rendimiento de ablandamiento de carga a alta temperatura de magnesia-cromo Los ladrillos producidos por tecnología especial se mejoran significativamente, y la resistencia al agua y al choque térmico es más de 3 veces mayor.
Se puede ver en la Figura 1 que el espesor residual de los ladrillos de magnesia-alúmina ordinarios es muy pequeño después de 1 a 2 hornos y ya no se puede usar; mientras que los ladrillos de magnesia-cromo solo se encuentran en las condiciones más severas después de usar 2 hornos, es decir, el defecto de 0-40 mm en la superficie de trabajo del ladrillo giratorio de la capa más baja dentro de un ancho de 1 m en el medio del arco del muro de soporte aún está bastante completo incluso después de 4-5 hornos. Se puede ver que la vida útil de los ladrillos de magnesia-cromo todavía tiene un gran potencial de mejora.
Evidentemente, el uso de ladrillos de cromo-magnesio impermeables y resistentes a los choques térmicos se puede calcular según el estándar de "no necesita reparaciones para reparaciones menores, y reparaciones para reparaciones medianas, es decir, 3 reparaciones medianas (5 hornos) para construir 1 juego y reparación dos veces". Reducir la tasa de reparación del horno original del 60 % al 30 % (horno 4#, 9#), reducir el consumo de ladrillos en un 50 % y reducir la tasa de reparación del horno del 85,2 % al 33,3 % (horno 6#, 7#). el consumo de ladrillos se reduce en un 60,9 por ciento y el consumo medio de ladrillos se reduce en un 55,5 por ciento. Solo los arcos de pared de apoyo y las zonas de transición pueden ahorrar millones de dólares al año. Si se extiende a todo el sistema de extracción de humos, los beneficios son aún más considerables. Ahora, se ha promocionado y utilizado el ladrillo de magnesia-cromo impermeable y resistente a los choques térmicos.
3 Microestructura de ladrillos de magnesia-cromo impermeables y resistentes a los choques térmicos
Los ladrillos de magnesia-alúmina ordinarios originales y los ladrillos de magnesia quemados ordinarios se dañan principalmente por la pulverización y el pelado, y los ladrillos de magnesia-cromo se desarrollan con el objetivo de mejorar el rendimiento de la resistencia a altas temperaturas, la impermeabilización y la resistencia al choque térmico de los productos. La arena y el mineral de cromo seleccionado son los materiales base, que se fabrican mediante trituración y cribado, mezcla completa, moldeo a alta presión y sinterización a temperatura ultra alta. La comparación entre sus propiedades principales y los ladrillos de magnesia-alúmina ordinarios originales se enumeran en la Tabla 1 y la Tabla 2. Se puede ver que el rendimiento de los tres ladrillos desarrollados es obviamente mejor que el de los ladrillos de magnesia-alúmina ordinarios, y A es el mejor.
El microscopio de investigación profesional universal AHMT{{0}}NU y el microscopio de polarización avanzada BHS-753P producido por 0LYMPUS en Japón se utilizaron para examinar la microestructura de ladrillos de magnesia y alúmina ordinarios, ladrillos de magnesia quemada ordinarios y Ladrillos de cromo y magnesia resistentes a altas temperaturas, impermeables y resistentes a choques térmicos para sistemas de extracción de humos. Llevar a cabo estudios observacionales.
(1) Ladrillo ordinario de magnesia-alúmina: las partículas en este ladrillo son magnesia ordinaria, la fase cristalina principal de periclasa es pequeña, y una parte considerable tiene forma de huevas, y la fase secundaria es silicato compuesto principalmente de fase de forsterita de calcio ; una película de fase de silicato relativamente gruesa y continua que rodea la fase de periclasa es la característica principal de la microestructura de magnesia ordinaria. Además de la fase de periclasa y la fase de silicato en la base de ladrillo de magnesia-alúmina ordinaria, la fase cristalina principal es la espinela de magnesia-alúmina; la espinela de magnesia-alúmina en este tipo de ladrillo ordinario de magnesia-alúmina a menudo se concentra en forma de nido, los cristales individuales de espinela a menudo están rodeados por fases de silicato, y rara vez se forman enlaces directos de espinela-periclasa. Sin embargo, el enlace entre las partículas y la matriz es relativamente denso.
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Figura 4 Microestructura de ladrillo ordinario de magnesia-alúmina
Ladrillo de magnesia calcinada ordinaria: Su composición de fase mineral es completamente consistente con la parte de partículas del ladrillo de magnesia-alúmina ordinaria. Se puede ver que el ladrillo de magnesia calcinada ordinaria tiene una microestructura simple y una estructura compacta.
Ladrillo de magnesia-cromo impermeable y resistente a los choques térmicos: este ladrillo tiene más minerales y una microestructura más rica. Hay pocas fases de silicato en las partículas de magnesia de alta calidad, la tasa de unión directa entre las fases de periclasa es alta y la combinación con la matriz es densa; el centro de las partículas de mineral de cromo seleccionadas se deja a la izquierda y la parte inferior central] La fase cristalina principal es Fe Cr O4, y la fase cristalina secundaria es La fase de silicato que contiene magnesio a menudo se separa de la matriz por microfisuras. El ancho y la longitud de extensión de las microfisuras varían según el tamaño de las partículas. Cuanto mayor sea el tamaño de las partículas, más anchas y largas serán las microfisuras, y viceversa. La pureza de la matriz del ladrillo era originalmente alta y el contenido de fase de silicato era bajo. Parte del Fe O y Cr2O3 en el mineral de cromo se difundió en el cristal de periclasa para promover el crecimiento del cristal de periclasa, y parte del mineral de cromo reaccionó con magnesia. La espinela de magnesia-cromo resultante existe entre la periclasa, lo que mejora aún más la unión directa entre las fases sólidas (periclasa-periclasa, periclasa-espinela, espinela-espinela).
A través de la comparación de las microestructuras anteriores, se puede ver que los ladrillos de magnesia-cromo han mejorado la resistencia al choque térmico, a prueba de agua y a altas temperaturas que los ladrillos de alúmina de magnesia ordinarios y los ladrillos de magnesia quemados ordinarios. El mecanismo es el siguiente:
(1) Usar magnesia de alta calidad y mineral de cromo seleccionado como materiales base, formación a alta presión y cocción a temperatura ultra alta, de modo que la unión directa entre las fases sólidas de los ladrillos de magnesia-cromo a altas temperaturas permanezca alta, con suficiente resistencia a altas temperaturas y excelente estabilidad de volumen. y la resistencia a la fluencia a alta temperatura, evita que se deforme y colapse.
(2) Debido a que la resistencia a la hidratación de la periclasa, la espinela de magnesia-aluminio y la espinela de magnesia-cromo aumentan a su vez; y el mineral de cromo seleccionado en el ladrillo de magnesia-cromo también es un tipo de espinela, que reacciona con la magnesia y, además, se forma espinela de magnesio-cromo, por lo que se mejora el rendimiento de impermeabilización del producto.
(3) La adición de un cierto número y grado de partículas de mineral de cromo forma una cantidad apropiada de microfisuras en el producto (causadas por coeficientes de expansión térmica inconsistentes). La existencia de microgrietas puede absorber la energía de la propagación y expansión de grandes grietas exfoliantes, haciendo que la exfoliación sea grande. La propagación y la propagación de grietas se debilitan y terminan, mejorando así la resistencia al choque térmico.
4 Comparación de aplicaciones prácticas
4.1 Ladrillo ordinario de alúmina y magnesia
El uso de ladrillos ordinarios de magnesia-alúmina en el arco de la pared de soporte es el siguiente: se repara el servicio del primer horno (reparación menor) (a veces se reemplaza todo) y se reemplaza por completo el servicio del segundo horno (reparación media). Por ejemplo, el horno 6# se repara 9 veces al año, todos los arcos de las paredes de soporte se quitan y reemplazan 8 veces y la cubierta se repara una vez, es decir, la tasa de mantenimiento de esta parte es del 94,4 por ciento. El horno 9# se repara 10 veces al año, y las paredes y los arcos de soporte se desmantelan y reemplazan 6 veces, y la tasa de mantenimiento es del 60 por ciento. Por lo tanto, es urgente mejorar la vida útil del revestimiento de ladrillos del sistema de extracción de humos y reducir el consumo de ladrillos.
4.2 Ladrillo de magnesia-cromo impermeable y resistente a los choques térmicos
La situación de los ladrillos de magnesia-cromo impermeabilizantes y resistentes a los choques térmicos utilizados para soportar arcos de muros es la siguiente: el servicio del primer horno está intacto y no necesita ser cubierto; Debido a que la observación durante la reparación intermedia aún es muy completa, no hay necesidad de reparar, pero debido a la preocupación de que la reparación intermedia no reparará la próxima reparación menor y luego el progreso de la reparación se verá afectado, por lo que se lleva a cabo la reparación. dentro de 1 m en el medio, y finalmente se repararán de 4 a 5 hornos. Se puede reemplazar durante el servicio, por lo que la vida útil se puede aumentar de 2 a 3 veces.
5. Conclusión
Basados en magnesia de alta calidad y mineral de cromo seleccionado, los ladrillos de magnesia-cromo de alta temperatura, impermeables y resistentes a los choques térmicos desarrollados mediante un proceso especial reemplazan los ladrillos de magnesia-alúmina ordinarios originales y los ladrillos de magnesia quemada ordinarios. Sus ventajas son las siguientes: fácil construcción en el sitio, buena integridad de la mampostería, resistencia suficientemente alta, estabilidad de volumen y resistencia a la fluencia, especialmente excelente impermeabilización y resistencia al choque térmico; la vida útil aumentó de 2 a 3 veces, el consumo de ladrillos se redujo en un 55,5 por ciento, y solo el arco de la pared de soporte y la zona de transición pueden ahorrar millones de yuanes cada año. Los ladrillos de magnesia-cromo impermeables y resistentes a los choques térmicos ya están en uso.
