Utumiaji wa Matofali ya Fused Corundum katika Tanuru ya Kuyeyusha ya Kioo cha kuelea

Matofali ya corundum yaliyounganishwahuyeyushwa alumina katika tanuru ya arc ya umeme na kutupwa katika mfano maalum wa sura maalum, iliyohifadhiwa na kuhifadhiwa joto, na kisha kusindika ili kupata bidhaa inayotaka. Mchakato wa jumla wa uzalishaji ni kutumia aluminiumoxid ya hali ya juu (zaidi ya 95%) na kiasi kidogo cha viungio, kuweka viungo kwenye tanuru ya arc ya umeme, na kutupwa kwenye molds zilizopangwa tayari baada ya kuyeyushwa kwa joto la juu zaidi ya 2300 ° C. , na kisha kuwaweka joto Baada ya annealing, inachukuliwa nje, na tupu iliyochukuliwa inakuwa bidhaa ya kumaliza ambayo inakidhi mahitaji baada ya kufanya kazi kwa baridi sahihi, kabla ya kusanyiko na ukaguzi.

Matofali ya corundum yaliyounganishwa yamegawanywa katika aina tatu kulingana na aina tofauti za kioo na kiasi cha alumina: ya kwanza ni α-Al2O3 kama awamu kuu ya kioo, inayoitwa matofali ya α-corundum; ya pili ni α-Al2 Awamu za kioo za O 3 na β-Al2O3 ziko hasa katika maudhui sawa, ambayo huitwa matofali ya αβ corundum; aina ya tatu ni hasa β-Al2O3 fuwele awamu, inayoitwa β corundum matofali. Matofali ya corundum yaliyounganishwa ambayo hutumiwa kwa kawaida katika tanuu za kuyeyusha glasi ya kuelea ni aina ya pili na ya tatu, ambayo ni matofali ya αβ corundum na matofali β corundum. Makala haya yatazingatia sifa za kimwili na kemikali za matofali ya αβ corundum yaliyounganishwa na matofali ya β corundum na matumizi yake katika tanuri za kuyeyusha za kioo.

1. Uchambuzi wa utendaji wa matofali ya corundum yaliyounganishwa

1. 1 Tofali ya αβ corundum iliyounganishwa

Matofali yaliyounganishwa ya αβ corundum yanajumuisha takriban 50% α-Al2 O 3 na β-Al 2 O 3, na fuwele hizo mbili zimeunganishwa ili kuunda muundo mnene sana, ambao una upinzani bora wa kutu wa alkali. Upinzani wa kutu kwenye joto la juu (zaidi ya 1350 ° C) ni mbaya zaidi kuliko ile ya matofali ya AZS iliyounganishwa, lakini kwa joto la chini ya 1350 ° C, upinzani wake wa kutu kwa kioo kilichoyeyuka ni sawa na matofali ya AZS yaliyounganishwa. Kwa sababu haina Fe2 O 3 , TiO 2 na uchafu mwingine, awamu ya kioo cha tumbo ni ndogo sana, na suala la kigeni kama vile Bubbles kuna uwezekano mdogo wa kutokea linapogusana na kioo kilichoyeyuka, ili kioo cha tumbo kisichafuliwe. .

Matofali ya αβ corundum yaliyounganishwa ni mnene katika ufuwele na yana upinzani bora wa kutu kwa glasi iliyoyeyuka chini ya 1350 ° C, kwa hiyo hutumiwa sana katika bwawa la kufanya kazi na zaidi ya tanuu za kuyeyusha za kioo, kwa kawaida katika launders, matofali ya midomo, matofali ya lango, nk. Matofali ya corundum yaliyounganishwa ulimwenguni yanatengenezwa vyema na Toshiba wa Japani.

1.2 Matofali ya β corundum yaliyounganishwa

Matofali ya β-corundum yaliyounganishwa yanajumuisha karibu 100% β-Al2 O 3, na yana muundo wa fuwele kubwa unaofanana na sahani β-Al 2 O 3. Kubwa na chini ya nguvu. Lakini kwa upande mwingine, ina upinzani mzuri wa spalling, haswa inaonyesha upinzani wa juu sana wa kutu kwa mvuke mkali wa alkali, kwa hivyo hutumiwa katika muundo wa juu wa tanuru ya kuyeyuka ya glasi. Hata hivyo, inapokanzwa katika angahewa yenye maudhui ya chini ya alkali, itaitikia kwa SiO 2, na β-Al 2 O 3 itaoza kwa urahisi na kusababisha kupungua kwa sauti na kusababisha nyufa na nyufa, hivyo inatumika katika maeneo ya mbali na. kutawanyika kwa malighafi ya kioo.

1.3 Sifa za kimwili na kemikali za matofali ya αβ na β corundum yaliyounganishwa

Muundo wa kemikali wa matofali yaliyounganishwa ya α-β na β corundum ni hasa Al 2 O 3 , tofauti ni hasa katika muundo wa awamu ya kioo, na tofauti katika muundo wa microstructure husababisha tofauti katika mali ya kimwili na kemikali kama vile wiani wa wingi, upanuzi wa joto. mgawo, na nguvu ya kubana.

2. Utumiaji wa matofali ya corundum yaliyounganishwa katika tanuu za kuyeyuka za glasi

Chini na ukuta wa bwawa huwasiliana moja kwa moja na kioevu cha glasi. Kwa sehemu zote zinazowasiliana moja kwa moja na kioevu cha kioo, mali muhimu zaidi ya nyenzo za kinzani ni upinzani wa kutu, yaani, hakuna mmenyuko wa kemikali hutokea kati ya nyenzo za kinzani na kioevu kioo.

Katika miaka ya hivi karibuni, wakati wa kutathmini viashiria vya ubora wa vifaa vya kinzani vilivyounganishwa kwa kuwasiliana moja kwa moja na glasi iliyoyeyuka, pamoja na muundo wa kemikali, viashiria vya kimwili na kemikali, na muundo wa madini, viashiria vitatu vifuatavyo lazima pia kutathminiwa: index ya upinzani wa kioo, iliyosababishwa. faharasa ya mapovu na faharasa ya ukaushaji iliyopunguzwa.

Kwa mahitaji ya juu ya ubora wa kioo na uwezo mkubwa wa uzalishaji wa tanuru, matumizi ya matofali ya umeme yaliyounganishwa yatakuwa pana. Matofali yaliyounganishwa ambayo hutumiwa kwa kawaida katika tanuri za kuyeyusha kioo ni mfululizo wa AZS (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ) matofali yaliyounganishwa. Wakati halijoto ya matofali ya AZS iko juu ya 1350℃, upinzani wake wa kutu ni mara 2~5 kuliko matofali α β -Al 2 O 3. Matofali ya αβ corundum yaliyounganishwa yanajumuisha α-alumina (53%) na β-alumina (45%), yenye kiasi kidogo cha awamu ya kioo (karibu 2%), kujaza pores kati ya fuwele, kwa usafi wa juu; na inaweza kutumika kama sehemu ya kupoeza matofali ya ukuta wa bwawa na sehemu ya kupoeza ya lami ya chini Matofali na matofali ya mshono nk.

Muundo wa madini ya matofali ya αβ corundum yaliyounganishwa yana kiasi kidogo cha awamu ya kioo, ambayo haitapita nje na kuchafua kioevu cha kioo wakati wa matumizi, na ina upinzani mzuri wa kutu na upinzani bora wa kuvaa kwa joto la juu chini ya 1350 ° C. sehemu ya baridi ya tanuru ya kuyeyuka ya kioo. Ni nyenzo bora ya kinzani kwa kuta za tanki, chini ya tanki na launders ya tanuu za kuyeyuka za glasi. Katika mradi wa uhandisi wa tanuru ya kuyeyusha vioo vya kuelea, tofali ya αβ corundum iliyounganishwa hutumika kama tofali la ukuta wa bwawa la sehemu ya kupoeza ya tanuru ya kuyeyusha kioo. Kwa kuongeza, matofali ya αβ corundum yaliyounganishwa pia hutumiwa kwa matofali ya lami na kufunika matofali ya pamoja katika sehemu ya baridi.

Matofali ya β corundum yaliyounganishwa ni bidhaa nyeupe inayojumuisha fuwele β -Al2 O 3 mbaya, iliyo na 92%~95% Al 2 O 3, chini ya 1% tu ya awamu ya kioo, na nguvu zake za kimuundo ni dhaifu kwa sababu ya kimiani ya fuwele. . Chini, porosity inayoonekana ni chini ya 15%. Kwa kuwa Al2O3 yenyewe imejaa sodiamu zaidi ya 2000 ° C, ni thabiti sana dhidi ya mvuke wa alkali kwenye joto la juu, na utulivu wake wa joto pia ni bora. Hata hivyo, wakati wa kuwasiliana na SiO 2, Na 2 O iliyo katika β-Al 2 O 3 hutengana na kukabiliana na SiO2, na β-Al 2 O 3 inabadilishwa kwa urahisi kuwa α-Al 2 O 3, na kusababisha kiasi kikubwa. shrinkage, na kusababisha nyufa na uharibifu. Kwa hivyo, inafaa tu kwa miundo bora iliyo mbali na vumbi la kuruka la SiO2, kama vile muundo mkuu wa bwawa la kufanya kazi la tanuru ya kuyeyusha ya glasi, spout iliyo nyuma ya eneo la kuyeyuka na ukingo wake wa karibu, kusawazisha tanuru ndogo na sehemu zingine.

Kwa sababu haifanyiki na oksidi za metali za alkali tete, hakutakuwa na nyenzo iliyoyeyushwa inayotoka kwenye uso wa matofali ili kuchafua glasi. Katika tanuru ya kuyeyusha ya glasi ya kuelea, kwa sababu ya kupungua kwa ghafla kwa njia ya mtiririko wa sehemu ya baridi, ni rahisi kusababisha mvuke wa alkali hapa, kwa hivyo chaneli ya mtiririko hapa imetengenezwa kwa matofali ya β yaliyounganishwa ambayo ni sugu. kwa kutu kwa mvuke wa alkali.

3. Hitimisho

Kulingana na sifa bora za matofali ya corundum yaliyounganishwa katika suala la upinzani wa mmomonyoko wa kioo, upinzani wa povu, na upinzani wa mawe, hasa muundo wake wa kipekee wa kioo, ni vigumu kuchafua kioo kilichoyeyuka. Kuna maombi muhimu katika ukanda wa ufafanuzi, sehemu ya baridi, mkimbiaji, tanuru ndogo na sehemu nyingine.