1. บทนำ
ปล่องไฟของเตาหลอมโลหะในโรงงานเหล็กเปลี่ยนจากสองทางเป็นทางเดียว และอุณหภูมิของก๊าซไอเสียในระบบไอเสียควัน ฯลฯ) เพิ่มขึ้น 300-500 องศา ซึ่งส่งผลกระทบอย่างมากต่อการทำงานของระบบด้านหลัง วิธีการพ่นละอองน้ำเพื่อลดอุณหภูมิของก๊าซไอเสียทำให้เยื่อบุอิฐของระบบระบายควันขาดความชุ่มชื้นอย่างรุนแรง และในช่วงการหลอมและการกรีด อุณหภูมิจะผันผวนอย่างมาก ทำให้เยื่อบุอิฐแตกและหลุดออกอย่างรุนแรง และแม้แต่ส่วนบนสุดของหลังคาก็พังทลายลงและพื้นผิวผนังก็พังทลายลง เกิดอุบัติเหตุ. ด้วยเหตุนี้ อิฐบุผนังที่ใช้ในปล่องไฟจึงได้รับการพัฒนาและใช้ในทางปฏิบัติ โดยมีรายละเอียดดังต่อไปนี้
2 การวิเคราะห์ทดลอง
คุณสมบัติของสูตรทดสอบของอิฐแมกนีเซียอลูมินาธรรมดาและอิฐแมกนีเซียโครมที่พัฒนาขึ้นแสดงอยู่ในตารางที่ 1
ค่าประสิทธิภาพทั่วไปของอิฐแมกนีเซีย-โครมที่ผลิตโดยกระบวนการพิเศษตามสูตร A และการเปรียบเทียบกับอิฐแมกนีเซีย-อลูมินาทั่วไปแสดงอยู่ในตารางที่ 2 จะเห็นได้ว่าประสิทธิภาพการอ่อนตัวของโหลดที่อุณหภูมิสูงของแมกนีเซีย-โครม อิฐที่ผลิตด้วยเทคโนโลยีพิเศษได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ และการกันน้ำและทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนสูงกว่า 3 เท่า
จะเห็นได้จากรูปที่ 1 ว่าความหนาที่เหลืออยู่ของอิฐแมกนีเซีย-อลูมินาธรรมดานั้นมีขนาดเล็กมากหลังจากใช้เตาเผา 1 ถึง 2 เตา และไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป ในขณะที่อิฐแมกนีเซีย-โครเมียมจะอยู่ในสภาพที่รุนแรงที่สุดหลังจากใช้เตาเผา 2 เตาเท่านั้น นั่นคือ ข้อบกพร่อง 0-40 มม. บนพื้นผิวการทำงานของอิฐหมุนของชั้นต่ำสุดภายในความกว้าง 1 ม. ตรงกลางโค้ง ของผนังรองรับยังค่อนข้างสมบูรณ์แม้ว่าจะสร้างเตาหลอม 4-5 เตาแล้วก็ตาม จะเห็นได้ว่าอายุการใช้งานของอิฐแมกนีเซีย-โครเมียมยังคงมีศักยภาพในการปรับปรุงได้อีกมาก
เห็นได้ชัดว่าการใช้อิฐแมกนีเซีย - โครเมี่ยมที่กันน้ำและความร้อนสามารถคำนวณได้ตามมาตรฐานของ "ไม่จำเป็นต้องซ่อมแซมสำหรับการซ่อมแซมเล็กน้อยและการซ่อมแซมสำหรับการซ่อมแซมปานกลางนั่นคือการซ่อมแซมขนาดกลาง 3 ครั้ง (5 เตาเผา) เพื่อสร้าง 1 ชุดและซ่อมสองครั้ง". ลดอัตราการซ่อมเตาเดิมจากร้อยละ 60 เป็นร้อยละ 30 (เตาเผา 4#, 9#) ลดการใช้อิฐลง 50 เปอร์เซ็นต์ และลดอัตราการซ่อมเตาจาก 85.2 เปอร์เซ็นต์ เป็น 33.3 เปอร์เซ็นต์ (เตาเผา 6#, 7#) ปริมาณการใช้อิฐลดลงร้อยละ 60.9 และปริมาณการใช้อิฐโดยเฉลี่ยลดลงร้อยละ 55.5 การรองรับส่วนโค้งของผนังและโซนเปลี่ยนผ่านเท่านั้นที่สามารถประหยัดเงินได้หลายล้านดอลลาร์ต่อปี หากขยายไปยังระบบระบายควันทั้งหมด ประโยชน์ที่ได้ก็จะยิ่งมากขึ้นไปอีก ตอนนี้ อิฐแมกนีเซีย-โครมที่กันน้ำและกันความร้อนได้รับการส่งเสริมและใช้
3 โครงสร้างจุลภาคของอิฐแมกนีเซีย-โครเมียมกันน้ำและกันความร้อน
อิฐแมกนีเซีย-อลูมินาธรรมดาดั้งเดิมและอิฐแมกนีเซียเผาธรรมดาส่วนใหญ่ได้รับความเสียหายจากการบดและการลอกออก และอิฐแมกนีเซีย-โครมได้รับการพัฒนาโดยมุ่งเน้นที่การปรับปรุงประสิทธิภาพการทนทานต่ออุณหภูมิสูง การกันน้ำ และการต้านทานแรงกระแทกจากความร้อนของผลิตภัณฑ์ ทรายและแร่โครเมียมที่คัดสรรเป็นวัสดุพื้นฐาน ซึ่งผลิตขึ้นโดยการบดและคัดแยก การผสมอย่างสมบูรณ์ การขึ้นรูปด้วยแรงดันสูง และการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูงพิเศษ การเปรียบเทียบระหว่างคุณสมบัติหลักกับอิฐแมกนีเซีย-อลูมินาธรรมดาดั้งเดิมแสดงอยู่ในตารางที่ 1 และตารางที่ 2 จะเห็นได้ว่าประสิทธิภาพของอิฐที่พัฒนาทั้งสามแบบนั้นดีกว่าอิฐแมกนีเซีย-อลูมินาธรรมดาอย่างเห็นได้ชัด และ A คือ ที่สุด.
กล้องจุลทรรศน์สำหรับการวิจัยระดับมืออาชีพสากลของ AHMT{{0}}NU และกล้องจุลทรรศน์โพลาไรซ์ขั้นสูง BHS-753P ที่ผลิตโดย 0LYMPUS ในญี่ปุ่นถูกนำมาใช้เพื่อตรวจสอบโครงสร้างจุลภาคของอิฐแมกนีเซียอลูมินาธรรมดา อิฐแมกนีเซียเผาธรรมดา และ ทนอุณหภูมิสูง, กันน้ำ, ทนแรงกระแทกจากความร้อนด้วยแมกนีเซียโครมบริคสำหรับระบบระบายควัน ทำการศึกษาเชิงสังเกต
(1) อิฐแมกนีเซีย-อะลูมินาธรรมดา: อนุภาคในอิฐนี้เป็นแมกนีเซียธรรมดา เฟสผลึกหลักของเพอริคลาสมีขนาดเล็ก และส่วนใหญ่มีรูปร่างเหมือนไข่ปลา และเฟสรองเป็นซิลิเกตประกอบด้วยเฟสแคลเซียมฟอร์สเตอไรต์เป็นส่วนใหญ่ ; ฟิล์มเฟสซิลิเกตที่ค่อนข้างหนาและต่อเนื่องรอบเฟสเพอริคลาสเป็นคุณสมบัติหลักของโครงสร้างจุลภาคแมกนีเซียธรรมดา นอกจากเฟสเพอริคลาสและเฟสซิลิเกตในฐานอิฐแมกนีเซีย-อลูมินาธรรมดาแล้ว เฟสคริสตัลหลักคือสปิเนลแมกนีเซีย-อลูมินา แมกนีเซีย-อลูมินาสปิเนลในอิฐแมกนีเซีย-อลูมินาธรรมดาประเภทนี้มักจะรวมตัวกันเป็นรัง ผลึกเดี่ยวของสปิเนลมักถูกล้อมรอบด้วยเฟสซิลิเกต และพันธะสปิเนล-เพอริคลาสโดยตรงแทบไม่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม พันธะระหว่างอนุภาคกับเมทริกซ์นั้นค่อนข้างหนาแน่น
รูปภาพ
รูปที่ 4 โครงสร้างจุลภาคของอิฐแมกนีเซีย-อลูมินาธรรมดา
อิฐแมกนีเซียเผาแบบธรรมดา: องค์ประกอบเฟสของแร่ธาตุนั้นสอดคล้องอย่างสมบูรณ์กับส่วนอนุภาคของอิฐแมกนีเซีย-อะลูมินาธรรมดา จะเห็นได้ว่าอิฐแมกนีเซียเผาธรรมดามีโครงสร้างจุลภาคที่เรียบง่ายและมีโครงสร้างที่กะทัดรัด
อิฐ Magnesia-Chrome ที่กันน้ำและกันความร้อน: อิฐนี้มีแร่ธาตุมากกว่าและโครงสร้างจุลภาคที่สมบูรณ์กว่า มีเฟสซิลิเกตน้อยในอนุภาคแมกนีเซียคุณภาพสูง อัตราการยึดเกาะโดยตรงระหว่างเฟสเพอริคลาสสูง และการรวมตัวกับเมทริกซ์นั้นหนาแน่น ศูนย์กลางของอนุภาคแร่โครเมียมที่เลือกจะอยู่ทางซ้ายและตรงกลางล่าง] เฟสผลึกหลักคือ Fe Cr O4 และเฟสผลึกรองคือเฟสซิลิเกตที่มีแมกนีเซียมมักถูกแยกออกจากเมทริกซ์ด้วยไมโครแคร็ก ความกว้างและความยาวส่วนขยายของไมโครแคร็กจะแตกต่างกันไปตามขนาดอนุภาค ยิ่งขนาดอนุภาคใหญ่ขึ้น microcracks ยิ่งกว้างและยาวขึ้น และในทางกลับกัน ความบริสุทธิ์ของเมทริกซ์อิฐเดิมสูง และเนื้อหาของเฟสซิลิเกตต่ำ ส่วนหนึ่งของ Fe O และ Cr2O3 ในแร่โครเมียมถูกกระจายเข้าไปในผลึกเพอริคลาสเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของผลึกเพอริคลาส และแร่โครเมียมบางส่วนทำปฏิกิริยากับแมกนีเซีย สปิเนลแมกนีเซียม-โครเมียมที่เกิดขึ้นอยู่ระหว่างเพอริคลาส ซึ่งช่วยปรับปรุงพันธะโดยตรงระหว่างเฟสของแข็ง
จากการเปรียบเทียบโครงสร้างจุลภาคข้างต้น จะเห็นได้ว่าอิฐแมกนีเซีย-โครเมียมมีการปรับปรุงอุณหภูมิสูง กันน้ำ ทนต่อความร้อนได้ดีกว่าอิฐแมกนีเซียอลูมินาธรรมดาและอิฐแมกนีเซียเผาธรรมดา กลไกมีดังนี้:
(1) ใช้แมกนีเซียคุณภาพสูงและแร่โครเมียมที่คัดสรรเป็นวัสดุฐาน การขึ้นรูปด้วยความดันสูงและการเผาที่อุณหภูมิสูงเป็นพิเศษ เพื่อให้การยึดเกาะโดยตรงระหว่างเฟสของแข็งของอิฐแมกนีเซีย-โครมที่อุณหภูมิสูงยังคงสูง และเพียงพอ ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูงและความเสถียรของปริมาตรที่ยอดเยี่ยม และทนต่อการคืบที่อุณหภูมิสูง ป้องกันการเสียรูปและการยุบตัว
(2) เนื่องจากความต้านทานต่อความชุ่มชื้นของเพอริคลาส สปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียม และสปิเนลแมกนีเซียม-โครเมียมเพิ่มขึ้นตามลำดับ และแร่โครเมียมที่เลือกในอิฐแมกนีเซีย-โครเมียมเองก็เป็นสปิเนลชนิดหนึ่งเช่นกัน ซึ่งทำปฏิกิริยากับแมกนีเซีย และนอกจากนี้ยังเกิดสปิเนลแมกนีเซียม-โครเมียม ดังนั้นประสิทธิภาพการกันน้ำของผลิตภัณฑ์จึงดีขึ้น
(3) การเพิ่มจำนวนและเกรดของอนุภาคแร่โครเมี่ยมทำให้เกิดรอยแตกขนาดเล็กในผลิตภัณฑ์ในปริมาณที่เหมาะสม (เกิดจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ไม่สอดคล้องกัน) การมีอยู่ของรอยแตกขนาดเล็กสามารถดูดซับพลังงานของการแพร่กระจายและการขยายตัวของรอยแตกขนาดใหญ่ที่ขัดออก ทำให้การขัดผิวมีขนาดใหญ่ การขยายและการขยายตัวของรอยแตกจะอ่อนแอลงและยุติลง ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความต้านทานต่อแรงกระแทกจากความร้อน
4 การเปรียบเทียบการใช้งานจริง
4.1 อิฐอลูมินาแมกนีเซียธรรมดา
การใช้อิฐแมกนีเซีย-อลูมินาธรรมดาในส่วนโค้งของผนังรองรับมีดังต่อไปนี้: บริการเตาเผาครั้งแรก (ซ่อมแซมเล็กน้อย) ได้รับการซ่อมแซม (บางครั้งถูกแทนที่ทั้งหมด) และบริการเตาหลอมที่สอง (ซ่อมแซมปานกลาง) จะถูกแทนที่อย่างสมบูรณ์ ตัวอย่างเช่น เตาหลอมหมายเลข 6 ได้รับการซ่อมแซม 9 ครั้งต่อปี ส่วนโค้งของผนังที่รองรับทั้งหมดจะถูกนำออกและเปลี่ยนใหม่ 8 ครั้ง และฝาครอบจะได้รับการซ่อมแซม 1 ครั้ง นั่นคือ อัตราการบำรุงรักษาของชิ้นส่วนนี้คือ 94.4 เปอร์เซ็นต์ เตาหลอมหมายเลข 9 ได้รับการซ่อมแซม 10 ครั้งต่อปี ผนังรองรับและส่วนโค้งถูกรื้อและเปลี่ยนใหม่ทั้งหมด 6 ครั้ง อัตราการบำรุงรักษาอยู่ที่ 60 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะต้องปรับปรุงอายุการใช้งานของการบุอิฐของระบบระบายควันและลดการใช้อิฐ
4.2 อิฐแมกนีเซียโครเมียมกันน้ำและกันความร้อน
สถานการณ์ของอิฐแมกนีเซีย-โครเมียมป้องกันการรั่วซึมและทนต่อแรงกระแทกจากความร้อนที่ใช้สำหรับรองรับส่วนโค้งของผนังมีดังนี้: บริการเตาหลอมแรกไม่เสียหายและไม่จำเป็นต้องปิดทับ เนื่องจากข้อสังเกตระหว่างการซ่อมของกลางยังสมบูรณ์อยู่มาก จึงไม่ต้องซ่อม แต่เนื่องจากกังวลว่าของกลางจะซ่อมไม่เสร็จ ซ่อมย่อยถัดไปแล้วจะกระทบความคืบหน้าการซ่อม จึงดำเนินการซ่อม ภายในระยะ 1 เมตรตรงกลาง และสุดท้าย 4 ถึง 5 เตาจะได้รับการซ่อมแซม สามารถเปลี่ยนได้ระหว่างการใช้งานเพื่อให้อายุการใช้งานเพิ่มขึ้น 2 ถึง 3 เท่า
5. สรุป
จากแมกนีเซียคุณภาพสูงและแร่โครเมียมที่คัดสรร อิฐแมกนีเซีย-โครเมียมที่ทนต่ออุณหภูมิสูง กันน้ำ และแรงกระแทกจากความร้อนที่พัฒนาโดยกระบวนการพิเศษแทนที่อิฐแมกนีเซีย-อะลูมินาธรรมดาดั้งเดิมและอิฐแมกนีเซียเผาธรรมดา ข้อดีของมันมีดังนี้: ง่ายต่อการก่อสร้างในสถานที่, ความสมบูรณ์ของอิฐที่ดี, ความแข็งแรงสูงเพียงพอ, เสถียรภาพของปริมาตรและความต้านทานการคืบ, โดยเฉพาะอย่างยิ่งการกันน้ำที่ดีเยี่ยมและความต้านทานต่อแรงกระแทกจากความร้อน; อายุการใช้งานเพิ่มขึ้น 2 ถึง 3 เท่า การใช้อิฐลดลง 55.5 เปอร์เซ็นต์ และเฉพาะส่วนโค้งของผนังที่รองรับและโซนเปลี่ยนผ่านเท่านั้นที่สามารถประหยัดเงินได้หลายล้านหยวนทุกปี ขณะนี้มีการใช้อิฐแมกนีเซีย-โครเมียมที่กันน้ำและกันความร้อน
