INFLUENCE DE LA MICROSTRUCTURE SUR LA RÉSISTANCE À HAUTE TEMPÉRATURE DE LA BRIQUE DE MAGNÉSIE-CHROME

En modifiant le contenu des composants dans les briques réfractaires, la résistance à haute température et la microstructure sont étudiées, et les résultats montrent que la résistance à haute température peut être efficacement améliorée en contrôlant le spinelle secondaire.
1. Introduction
Les briques de magnésie-chrome ont une bonne résistance à la corrosion et une résistance élevée aux températures élevées, et ont été largement utilisées dans les équipements de raffinage secondaire tels que RH et AOD.
Il est entendu que la structure et la quantité de spinelle secondaire générée pendant le processus de frittage ont une grande influence sur l'amélioration de la résistance à haute température des briques de magnésie-chrome. On pense généralement que ce spinelle secondaire est formé et développé par le frittage en phase liquide contenant SiO2 et CaO, il n'est donc pas seulement affecté par les composants principaux MgO et Cr2O3, mais également par les composants secondaires tels que CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3. .
En modifiant le rapport des matières premières utilisées et le contenu des composants auxiliaires, les échantillons ont été préparés, la résistance à haute température et la microstructure ont été étudiées, et les facteurs influençant l'amélioration de la résistance à haute température ont été discutés. Le rapport est le suivant.
2. Échantillon d'essai
Des briques de magnésie-chrome semi-reliées ont été préparées en modifiant le rapport de composition des matières premières en dessous de 1 mm, qui ont été utilisées comme échantillons d'essai. L'échantillon A est l'échantillon de base. Les échantillons B et C réduisent le magnésie-chrome fondu et augmentent le rapport de l'oxyde de chrome au magnésium fondu, réduisant principalement les composants secondaires de Al2O3 plus Fe2O3. Dans les échantillons D et E, la magnésie fondue-chrome a été réduite pour augmenter la proportion de minerai de chrome et réduire la proportion de magnésie fondue, de sorte que la teneur en Al2O3 plus Fe2O3, SiO2 et Cr2O3 a légèrement augmenté.
Ces échantillons de test ont été moulés en 150 mm × 75 mm × 50 mm dans les mêmes conditions de moulage et cuits à ultra-haute température dans un four tunnel.
3. Résultats des tests
Les échantillons B et C ont une faible porosité et une densité apparente élevée, et la résistance à la compression a tendance à diminuer, mais la résistance à haute température augmente. Pour les échantillons D et E, les propriétés physiques et la résistance restent fondamentalement constantes, et la résistance à haute température augmente avec l'augmentation du minerai de chrome.
La distribution de Fe et Cr a été trouvée dans la partie brillante de l'image SEM. On suppose que la distribution de Al est fondamentalement la même que la distribution des phases Cr et Fe. Dans toutes les impuretés de l'échantillon, Al2O3 et Fe2O3 avec Cr2O3 constituent la phase spinelle de Mg(Cr, Al, Fe)2O4. La différence entre les échantillons est que, par rapport à l'échantillon A, l'échantillon C contient plus de Cr et moins de Fe. L'échantillon E a une grande composante Fe et une petite composante Cr.
En ce qui concerne la distribution de Si et Ca, dans tous les échantillons, une phase dans laquelle Si, Ca et Mg se chevauchaient au voisinage du spinelle secondaire existait. Selon les résultats de l'analyse ponctuelle, on suppose que CaMgSiO4 et Mg2SiO4 dans la phase superposée sont présents dans un rapport pondéral de 80:20. Les échantillons D et E contenaient moins de Ca et plus de Mg, et le rapport des phases était CaMg2SiO4:Mg2SiO4=16:84. Par rapport à l'échantillon A, Si et Ca sont largement distribués.
4. Analyse
La résistance à haute température des échantillons B et C additionnés d'oxyde de chrome est considérée comme étant due au fait que le spinelle secondaire est riche en Cr. On suppose que les échantillons B, C, Al2O3 et Fe2O3 ont diminué et que la quantité de Cr2O3 dans le spinelle secondaire a augmenté. Comme le montrent la figure 2 et la figure 3, MgCr2O4 est difficile à dissoudre dans CaMgSiO4 à haute température, donc on pense généralement que la dissolution du spinelle secondaire est inhibée, et la résistance à haute température est montrée.
Dans les échantillons D et E additionnés de minerai de chrome, une phase à point de fusion plus élevé a été précipitée du fait d'une augmentation de la quantité de SiO 2 . En conséquence, on suppose que la quantité de la phase liquide produite à haute température est réduite, la dissolution du spinelle secondaire est supprimée et la résistance à haute température est maintenue.
5. Conclusion
La résistance à haute température et la microstructure des échantillons avec le contenu des composants auxiliaires dans les briques ont été modifiées. Selon les résultats des tests, on suppose que le spinelle secondaire ne s'est pas dissous et n'a pas disparu, il a donc pu maintenir une résistance élevée à haute température.
Sur la base des résultats de cette étude, on s'attend à ce que des matériaux avec une meilleure résistance à haute température soient développés pour améliorer la durée de vie du four.