알루미늄 크롬 슬래그를 사용하여 비철금속 제련용 크롬-지르코늄 커런덤 벽돌 생산

비철금속 가마용 내화물은 납, 아연, 주석을 제련하는 발연로 및 측면 송풍로용 내화물과 같이 열악한 환경에서 작동합니다. 이러한 가마에는 높은 실온 압축 강도, 내침식성, 내환원성 및 열충격 저항성이 있는 내화 재료가 필요합니다. 이들은 원래의 마그네시아-크롬 내화물에서는 사용할 수 없습니다. 알루미늄 크롬 벽돌은 우수한 고온 성능, 강한 내식성, 내식성 등의 장점을 가지고 있으며 주로 비철 야금 산업의 가마 슬래그 라인에 사용됩니다. 그러나 기존의 일반적인 크롬슬래그 내화물은 환원반응 및 열충격에 대한 저항성이 좋지 않아 이러한 소성로의 요구사항을 충족할 수 없는 문제가 있다.
알루미늄 크롬 슬래그는 금속 크롬을 제련할 때 생성되는 부산물입니다. 주요 단계는 -Al2O3 및 Cr2O3의 고용체입니다. 화학 조성에서 Al2O3와 Cr2O3의 총량은 일반적으로 90%(w) 이상이며 성능이 우수한 내화물입니다. 알루미늄 크롬 슬래그는 크롬 슬래그 벽돌로 만들어 비철 가마의 라이닝 작업에 사용할 수 있습니다. 그러나 알루미늄 크롬 슬래그의 불순물 Na2O, Fe2O3, SiO2 및 금속 Cr의 함량은 상대적으로 높고 불안정하여 사용 효과에 영향을 미칩니다.
본 연구에서는 알루미늄-크롬 슬래그, 알루미나, 저크롬 광석을 원료로 사용하였으며, 전기용융법에 의한 알루미늄-크롬 물질 재합성 실험을 수행하였다. 그 다음, 크롬-지르코늄 강옥 벽돌의 내열충격성에 대한 용융 지르코늄 물라이트의 양의 영향에 초점을 맞추어, 용융 알루미늄 및 크롬 재료를 용융 지르코늄 멀라이트와 혼합하여 크롬-지르코늄 강옥 벽돌을 제조하였다.
1 용융 알루미늄 크롬 재료의 합성 시험
1.1 원료
원료는 알루미늄 크롬 슬래그, 알루미나 분말 및 입자 크기가 1mm 이하인 저 크롬 ​​광석입니다. 알루미늄 크롬 슬래그의 주요 단계는 크롬 커런덤, -Al2O3 및 금속 Cr입니다. 알루미늄 크롬 슬래그와 저크롬 광석의 화학 조성은 사용된 300k VA 포격 전기로와 6 300k VA 덤핑 전기로에 따라 약간씩 다릅니다.
1.2 시험 방법 및 결과
1.2.1 300k VA 포격 전기로의 전기 용해 시험
알루미늄 크롬 슬래그, 알루미나 분말 및 저크롬 광석을 원료로 하여 3가지 시험비를 설계하였다. 시험 비율에 따라 재료를 섞어 골고루 섞는다. 약 1 000kg의 혼합물을 취하여 300k VA 포격 전기로에 넣고 1 900-2 100도에서 제련합니다. 제련 과정에서 Na2O 및 기타 불순물을 휘발시키기 위해 다른 제련 및 정제 시간이 설계되었습니다. 총 3개의 Furnace를 시험하였으며 Furnace를 이용한 자연냉각으로 냉각하였다. 프릿의 외관을 관찰하면 상부와 하부가 치밀하고 슬래그 코어가 벌집 모양임을 알 수 있다. 각 샘플에는 소량의 금속성 Cr이 포함되어 있습니다. 제조원가와 제품성능을 종합적으로 고려하여 질량시험의 원료비는 3#, 제련시간은 8h, 정제시간은 40분 이상으로 판단하였다.
1.2.2 6 300 k VA 덤핑 전기로 전기 용해 시험
소규모 실험용 전기로의 제한된 제련 온도, 작은 용광로 본체 및 짧은 유지 시간으로 인해 전기 용해 재료 중간 부분의 벌집 슬래그 코어 재료가 더 많습니다. 따라서 2 100 ~ 2 200도의 6 300k VA 덤핑 전기로에서 대량의 원료 전기융합 합성 시험을 수행하였다. 표 4의 알루미늄크롬슬래그, 알루미나분말, 저크롬광석을 원료로 하여 3개를 질량비 12:3:5로 일괄배치하며, 공통재료는 18톤이다. 제련 시간은 8시간이고, 정제 시간은 40분 이상이다. 전융된 재료를 수납백에 붓고 72시간 자연냉각 후 포장을 풉니다. 스매싱 및 선택시 상부, 하부 및 전극 주변의 재료가 상대적으로 조밀하고 단단하며 고르게 융합되는 것으로 나타났습니다. 중간 부분의 재료는 큰 구멍이 있지만 질감이 단단합니다. 바닥에는 소량의 탄소 함유 페로크롬 침전물이 있습니다.
용융 알루미늄 및 크롬 재료의 화학 분석은 원료의 화학 조성 및 테스트 비율을 기반으로 합니다. {0}}.28%(w)로, 제련 과정에서 Na2O의 약 80%가 휘발되었음을 나타냅니다. Fe2O3 함량은 일괄 처리 동안 6.3%(w)에서 제련 후 0.27%(w)로 감소했습니다. 배치에서 변경된 금속 Cr 함량 제련 후 2.48%(w)의 제련 후 0.64%(w)로 감소합니다. Cr2O3로 산화된 더 작은 금속 Cr의 일부를 제외하고 나머지는 Fe2O3와 함께 페로크롬을 형성하고 수용 패키지의 바닥에 침전됩니다. 금속 Cr의 함량이 감소하여 복합 재료 사용 중 금속 Cr의 산화로 인한 팽창 및 구조적 느슨함을 효과적으로 피할 수 있습니다. 전기융합 합성은 알루미늄 크롬 슬래그 원료에서 불순물 Na2O, Fe2O3 및 Cr을 효과적으로 제거하고 Na2O 및 Fe2O3 함량이 낮은 알루미늄 크롬 복합 재료를 얻을 수 있으므로 고온 성능을 향상시킬 수 있음을 알 수 있습니다. 그것에 의해 준비된 내화물.
2 알루미늄-크롬 재료가 융합된 크롬-지르코늄 강옥 벽돌 제조 시험
2.1 원료 및 시료 준비
시험 재료는 용융 알루미늄 및 크롬 입자(입자 크기 {{0}}, 3-1, 1mm 이하) 및 합성된 미세 분말(0.088mm 이하)을 포함합니다. 상기 덤핑로 시험에 의해, 용융 지르코늄 멀라이트 입자(입자 크기 3- 1mm), 활성 -Al2O3 분말 및 인산.
시험비율에 따라 재료를 혼합하고 혼합 후 48시간 이상 둔다. 630t 전기 스크류 프레스를 사용하여 230mm×114mm×65mm의 벽돌을 성형하고 80-100도에서 24시간 동안 건조하고 45m3 셔틀 가마에서 1550도에서 22시간 동안 소성했습니다.
2.2 성능 테스트 및 결과
벌크 밀도, 겉보기 다공성, 실온에서의 압축 강도 및 기존 표준에 따라 샘플의 부하 연화 시작 온도(0.2MPa 부하)를 테스트합니다. 내열 충격성을 시험하기 위해 공냉식 방법을 사용하였다. 샘플 크기는 114mm×40mm×40mm이고, 열충격 온도는 950도(보온 30분)였다. 부하 연화 온도를 제외하고 각 항목은 병렬로 두 번 테스트됩니다. 각 샘플은 벌크 밀도, 겉보기 다공성, 상온 압축 강도 및 하중 연화 시작 온도에서 거의 차이가 없지만 내열 충격성은 상당히 다릅니다. 용융 지르코늄 뮬라이트를 10%(w) 첨가한 테스트 샘플 CZA-1의 열 충격 수는 56 및 51이며, 용융 지르코늄 멀라이트를 5%(w) 첨가한 샘플 CZA-2의 열 충격 수는 추가하지 않고 13 및 17입니다. 용융 지르코늄 멀라이트. Laishi의 샘플 CZA-3의 열충격 횟수는 4회와 5회에 불과하다. 용융 지르코늄 뮬라이트의 첨가량이 10%(w)일 때 공냉식 열충격 저항은 5%(w)를 첨가하고 첨가하지 않은 용융 지르코늄 멀라이트보다 훨씬 우수합니다.
3 결론
(1) 알루미늄크롬슬래그, 알루미나분말 및 저크롬광석을 원료로 하여 질량비 12:3:5로 혼합하고 2 000-2 200도의 덤핑로에서 8시간 동안 제련하여 용융제를 얻는다. 알루미늄 크롬 재료 구조가 콤팩트하고 불순물 Na2O, Fe2O3, SiO2 및 금속 Cr의 함량이 크게 감소합니다.
(2) 용융알루미늄크롬펠릿과 미분말을 주원료로 10% 용융지르코늄뮬라이트펠릿(3~1mm)을 첨가하여 제조된 크롬지르코늄강옥벽돌(950도,공냉)의 내열충격성을 높인다. 56배, 우수한 내열충격성.