Конфигурирането на 5% до 10% (масова фракция) Al2O3 в матричната част на въглеродните/графитните тухли от доменна пещ (въглеродни блокове) значително подобрява корозионната устойчивост на разтопено желязо и е приложение на алуминиево-въглеродните тухли в системите за производство на желязо. Второ, алуминиево-въглеродните тухли се използват и в предварителната обработка на разтопено желязо и в улеите за изпускане на чугун.
Алуминиево-въглеродни тухли за предварителна обработка на разтопено желязо
Алуминиево-силициево-карбидните тухли се използват главно в оборудване за транспортиране на разтопено желязо, като например резервоари за разтопено желязо. Когато обаче този вид огнеупорен материал се използва в големи резервоари за разтопено желязо и смесители за желязо и е подложен на тежки условия на нагряване и охлаждане, той е склонен към напукване, което води до структурно лющене. Освен това, тъй като тухлите Al2O3-SiC-C, използвани в големи резервоари за горещ метал и смесители за желязо, често имат съдържание на въглерод от 15% и топлопроводимост до 17~21W/(m·K) (800℃), има намаляване на температурата на разтопеното желязо и проблем с деформирането на железните листове на големи резервоари за разтопено желязо и смесителни вагони. Контрамярката е да се постигне ниска топлопроводимост чрез отстраняване на SiC, силно топлопроводим компонент, като същевременно се намалява съдържанието на графит и графитът се рафинира.
Чрез фундаментални изследвания се стига до заключението, че:
(1) Когато съдържанието на графит (масова фракция) в алуминиево-въглеродните тухли е по-малко от 10%, организационната им структура се състои от Al2O3, образуващ непрекъсната матрица, а въглеродът е запълнен в матрицата под формата на звездовидни точки. В този случай топлопроводимостта λ на алуминиево-въглеродните тухли може да се изчисли приблизително по формула (1)
Във формулата λa е топлопроводимостта на Al2O3; Vc е обемната фракция на графита. Това показва, че топлопроводимостта на алуминиево-въглеродните тухли няма нищо общо с топлопроводимостта на графита.
(2) Когато графитът се рафинира, топлопроводимостта на алуминиево-въглеродната тухла зависи по-малко от графитните частици.
(3) При нисковъглеродните алуминиево-въглеродни тухли, когато графитът се рафинира, може да се образува плътна свързваща матрица, която може да подобри корозионната устойчивост на алуминиево-въглеродните тухли.
Това показва, че нисковъглеродните алуминиево-въглеродни тухли от група А могат да се адаптират към условията на работа на големи резервоари за горещ метал и вагони за смесване на желязо в системата за производство на желязо.
Време на публикуване: 27 февруари 2024 г.
