2.2 Sammensetning og struktur av korund-spinell støpt etter bruk
Tykkelsen på det opprinnelige arbeidslaget er 230-250mm, og den tilsynelatende morfologien til støtområdet i bunnen av 8# øsen etter 91 gangers bruk. Gjenværende tykkelse på korund-spinel-støpematerialet er ca. 120 mm, og det metamorfe laget med varme ende er tynt. Det er tydelige gjennomgående sprekker parallelt med den varme overflaten i ca. 20 og 80 mm avstand fra den varme enden, og det er et fenomen med slagginntrengning langs sprekken i sprekken.
For å analysere samspillet mellom smeltet slagg og korund-spinel støpebare og forstå skademekanismen til materialet, ble området A tatt for å lage et lett ark. Skanneelektronmikroskop og energispektrometer ble brukt til å observere mikrostrukturen i området og bestemme komponentene i mikroområdet. Mikrostrukturen til den varme overflaten av A-området av resten etter bruk fra slagglaget til det kvasi-protoplasmatiske laget
Det kan ses at området A av restmaterialet etter bruk tydelig kan deles inn i 3 lag: slagglaget (ca. 0,5 mm), det permeable laget (6-8 mm) og det protoplasmatiske laget lag. Elementene i slaggen reagerer med den støpbare matrisen for å danne en lavtsmeltende fase (se infiltrasjonslaget i figur 2), og trenger inn i det støpbare gjennom matrisen, noe som fremmer sintring og fortetting av matrisen. Det er et stort antall porer i det protoplasmatiske laget, strukturen er løs, den termiske ekspansjonskoeffisienten mellom det permeable laget og det protoplasmatiske laget stemmer ikke overens, og det oppstår gjennom sprekker mellom de to. I det permeable laget trenger FeO, CaO og SiO2 i slaggen inn i den støpbare matrisen. Med ytterligere penetrering avtar innholdet gradvis.
For ytterligere å analysere påvirkningen av slaggpenetrering på mikrostrukturen og mikroarealsammensetningen til støpematerialet, ble hvert område i figur 2 forstørret for å observere og EDS-analyse ble utført. I område a av slagglaget blir mikrostrukturen til den støpbare matrisen til arbeidsflaten ødelagt, matrisen infiltreres av en stor mengde væskefase, og strukturen er tett. Hovedfasene er MgO-CaO-Al2O3-SiO2-FeO lavsmeltende fase og CaO-Al2O3-SiO2-FeO lavsmeltende fase). I områdene b og c i infiltrasjonslaget trenger en stor mengde CaO, SiO₂ og FeO i slaggen inn i støpemassen, noe som resulterer i fortetting av matrisen. Magnesium aluminium spinell fase. I området d av det protoplasmatiske laget er det et stort antall porer i matrisen og strukturen er løs, hovedsakelig magnesium-aluminium spinellfase, CaO-Al2O3-fase og korundfase. I tillegg til å infiltrere inn i det støpebare gjennom matrisen, sprer slaggen seg også inn i det støpebare langs sprekkene.
2.3 Skademekanisme av korund-spinell støpt
De viktigste skadefaktorene til det nederste arbeidslaget til øsen er: termisk sjokk, mekanisk stress, erosjon og penetrering av slagg. På arbeidsflaten er hovedfasene til det originale støpematerialet magnesiumaluminiumspinell, CaO-Al2O3 og korund. Med erosjon og penetrering av slagget inn i støpematerialet, absorberer magnesium-aluminiumspinellfasen i matrisen FeO i slagget, og korunden reagerer med CaO og SiO2 i slagget for å danne en lavsmeltende kalsium-aluminium-silisium fase:
Etter hvert som innholdet av SiO2, FeO og CaO i slagget avtar, synker det relative innholdet av slagget, slik at mengden slagg som eroderer videre og trenger inn i støpemassen reduseres.
På arbeidsflaten trenger væskefasen i slagget og væskefasen dannet av reaksjonen inn i støpematerialet. På grunn av temperaturgradienten forårsakes sintringsfortettingen av den varme overflaten, og matrisebindingsfasen ødelegges samtidig. På grunn av mekanisk påkjenning og termisk påkjenning dannes det sprekker i det tette laget og spres gjennom grenseflaten mellom reaksjonslaget og det permeable laget, noe som resulterer i avskalling av reaksjonslaget. I tillegg korroderer slaggen og trenger inn i støpematerialet langs sprekkene, noe som akselererer avskallingen av reaksjonslaget fra det ildfaste. Gjentakelsen av denne situasjonen under service førte til ødeleggelse av ildfaste materialer.
for å konkludere
(1) Korund-spinel-støpegods brukes til å erstatte magnesia-aluminium-karbon murstein i bunnen av øsen, som kan møte smelteprosessen til produksjonslinjen for runde emner i elektrisk ovn. Ved å bruke integrerte støpematerialer er smeltetapshastigheten til det nederste arbeidslaget til øsen liten, integriteten og lufttettheten styrkes, og sannsynligheten for infiltrasjon av kaldt stål langs mursteinskjøtene og offline på grunn av unormale ventilerende murstein reduseres, og sikkerheten ved øsedrift er betydelig forbedret og optimalisert. Vedlikeholdsmodusen er forbedret og forbruket av ildfaste materialer reduseres.
(2) Skaden på korund-spinell-støpematerialet er hovedsakelig forårsaket av reaksjonen av slagg og ildfaste materialer. Samtidig spiller også termisk stress og mekanisk stress en viktig rolle; i tillegg korroderer slaggen og trenger inn i støpegodset langs sprekken, og akselererer. Reaksjonslaget flasset av det ildfaste materialet. Gjentakelsen av denne prosessen under service har ført til ødeleggelse av ildfaste materialer.
