উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম ক্যাস্টেবলের বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রভাবিত করে ল্যাডল এবং ক্ষতি বিশ্লেষণের জন্য

পরীক্ষা পদ্ধতি

ট্যাবুলার কোরান্ডাম, ফিউজড কোরান্ডাম, সিন্টারড অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম স্পিনেল, ফিউজড ম্যাগনেসিয়া, -Al2O3 মাইক্রোপাউডার, সিলিকা মাইক্রোপাউডার এবং বিশুদ্ধ ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট সিমেন্ট, ইত্যাদি ব্যবহার করুন। 110 ডিগ্রিতে শুকানো, 1000 ডিগ্রি × 3 × 30 ডিগ্রিতে ফায়ারিং।
আপাত পোরোসিটি, বাল্ক ঘনত্ব, কম্প্রেসিভ শক্তি, নমনীয় শক্তি, রৈখিক পরিবর্তনের হার এবং 1400 ডিগ্রী ×1h তাপীয় নমনীয় শক্তি নির্ধারণ করুন GB অনুযায়ী বিভিন্ন তাপমাত্রায় চিকিত্সার পরে; লোডের অধীনে নমুনার রৈখিক পরিবর্তনের হার পরীক্ষা করুন, চাপ 0.196 MPa, গরম করার হার 10 ডিগ্রি / মিনিট, সর্বোচ্চ তাপমাত্রা 1500 ডিগ্রি, এবং তাপমাত্রা 3 ঘন্টার জন্য রাখা হয়; স্ল্যাগ প্রতিরোধের পরীক্ষাটি ক্রুসিবল পদ্ধতি অবলম্বন করে এবং কনভার্টারের চূড়ান্ত স্ল্যাগ (wCaO36.84 শতাংশ, wSiO214.77 শতাংশ, wAl2O328.17 শতাংশ, wFeO7.95 শতাংশ, wMnO4 .58 শতাংশ) 150g ক্রুসিবলে রাখা হয়েছিল, এবং একটি MoSi2 রড বৈদ্যুতিক চুল্লিতে 1650 ডিগ্রী × 3h এ চিকিত্সা করার পরে, এটি ক্রুসিবলের কেন্দ্রীয় সমতল বরাবর কাটা হয়েছিল স্ল্যাগ দ্বারা ক্রুসিবলের ক্ষয় এবং প্রবেশের গভীরতা পরিমাপ করার জন্য; রাসায়নিক বিশ্লেষণ, অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ, এক্স-রে বিবর্তন, স্ল্যাগ ক্ষয়ের পরে নমুনাগুলি ইলেকট্রনিক প্রোবের মাধ্যমে বিশ্লেষণ করা হয়।

ফলাফল এবং বিশ্লেষণ

3.1 উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবলের বৈশিষ্ট্য এবং প্রধান প্রভাবক কারণগুলি
উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবলগুলি অ্যালুমিনিয়াম এবং ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবলের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়। উদ্দেশ্য হল অ্যালুমিনিয়াম কাস্টেবলের জারা প্রতিরোধ এবং উচ্চ তাপমাত্রার কর্মক্ষমতা উন্নত করা, সেইসাথে এর ব্যাপ্তিযোগ্যতা প্রতিরোধের এবং তাপীয় শক স্থিতিশীলতা উন্নত করা। এর ব্যাচিং পয়েন্টটি MgO-Al2O3 বাইনারি ফেজ ডায়াগ্রামের অ্যালুমিনিয়াম পাশে পড়ে।
কাস্টেবল Al2O3-এর প্রধান উপাদান MgO-এর সাথে বিক্রিয়া করে উচ্চ তাপমাত্রায় স্পিনেল তৈরি করে, যার আয়তন প্রায় 7 শতাংশ প্রসারিত হয়। এই সম্প্রসারণ চাপের কারণে সৃষ্ট স্প্যালিং ক্ষতি দমন করার জন্য, উপাদানটির স্ল্যাগ প্রতিরোধের উপর দুটি ভিন্ন কাঁচামাল, ফিউজড ম্যাগনেসিয়া এবং ম্যাগনেসিয়া-অ্যালুমিনা স্পিনেলের প্রভাব পরীক্ষামূলকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছিল। ফলাফলগুলি দেখায় যে যখন একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ ম্যাগনেসিয়া যোগ করা হয়, তখন কাস্টেবলটি অল্প পরিমাণে তরল পর্যায়ে লুব্রিকেটেড হয়, বিশেষত যখন এটি ব্যবহার করা হয়, এটি গলিত ইস্পাতের হাইড্রোস্ট্যাটিক চাপের শিকার হয়, প্রতিক্রিয়া সিন্টারিং উন্নত হয় এবং শিথিল সম্প্রসারণের শিথিল শরীর আরও ঘনীভূত হওয়ার জন্য উন্নীত হয়। ম্যাগনেসিয়া কাস্টেবলকে উচ্চ তাপমাত্রায় মাইক্রো-প্রসারণ দেখাতে পারে, অখণ্ডতা বজায় রাখতে পারে এবং জারা ক্ষতি কমাতেও উপকারী। যাইহোক, ম্যাগনেসিয়ার সমালোচনামূলক কণার আকার যত বেশি মোটা হবে, বা 4C এর বেশি যোগ করা হবে, তত বড় প্রসারণ হবে, কাঠামোর অবনতি হবে, স্ল্যাগ অনুপ্রবেশ গভীর হবে এবং ক্ষয় ক্ষতির প্রবণতা বৃদ্ধি পাবে।
ফিউজড ম্যাগনেসিয়া প্রতিস্থাপনের জন্য প্রাক-সিন্থেটিক স্পিনেলের প্রবর্তন, গবেষণা বিশ্বাস করে যে স্পিনেল সামগ্রী যত বেশি তাত্ত্বিক, কাস্টেবলের ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা তত ভাল, এবং স্ল্যাগ অনুপ্রবেশ গভীরতা সবচেয়ে ছোট যখন স্পিনেলের পরিমাণ 10 শতাংশ থেকে 30 শতাংশ হয়, এবং মেরুদণ্ডের পরিমাণ 10 শতাংশ থেকে 30 শতাংশ। যখন বিষয়বস্তু 50 শতাংশ ছাড়িয়ে যায়, তখন এটি স্পিনেল সামগ্রীর বৃদ্ধির সাথে একটি ঊর্ধ্বমুখী প্রবণতা দেখায়। সূক্ষ্ম পাউডারের অভিন্ন বন্টন সহ স্পাইনেল কণার আকার স্ল্যাগ অনুপ্রবেশের কারণে সৃষ্ট কাঠামোগত স্প্যালিং ব্লক করার জন্য সবচেয়ে কার্যকর। সমীক্ষায় দেখা গেছে যে স্পাইনেল উপাদানটি স্পিনেল ক্লিঙ্কারের স্ল্যাগ প্রতিরোধের ক্ষেত্রে এবং করন্ডামের সাথে মিশ্রিত কাস্টেবলের ক্ষেত্রে একটি সিদ্ধান্তমূলক ভূমিকা পালন করে এবং স্পিনেলের MgO 3 শতাংশ থেকে 5 শতাংশে আদর্শ। সিলিকা মাইক্রোপাউডার স্পাইনেল এক্সপেনশন স্ট্রেস গঠনে বাধা দিতেও কার্যকর। গবেষণায় দেখা গেছে যে কম তাপমাত্রায়, সিলিকন মাইক্রোপাউডার এবং MgO পাউডার MSH পদার্থ তৈরি করে, যা পেরিকলেজ হাইড্রেশন প্রতিরোধ করতে পারে, কাস্টেবলের তরলতা উন্নত করতে পারে এবং কাস্টেবলের ঘনত্ব বাড়াতে পারে। উচ্চ-তাপমাত্রার সম্প্রসারণ চাপ শোষণ করে, তবে, সিলিকন মাইক্রোপাউডার যোগ করার পরিমাণ বৃদ্ধি পায়, উচ্চ তাপমাত্রায় তরল পর্যায়ের গঠন বৃদ্ধি পায় এবং উচ্চ-তাপমাত্রার ক্রীপ প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে, গলিত ইস্পাতের চাপে উপাদানটি অতিরিক্ত সিন্টারিং এবং ক্র্যাকিং প্রবণ। বৃদ্ধি, ফাটল প্রশস্ত, এবং spalling গভীর হয়. সাধারণত, সিমেন্ট এবং সিলিকা ফিউম কম্পোজিট বাইন্ডার ব্যবহার করা হয়।
উচ্চ অ্যালুমিনা সিমেন্ট হাইড্রেটের উপযুক্ত পরিমাণ অত্যন্ত সক্রিয় পদার্থের CA সিরিজ তৈরি করতে ডিহাইড্রেট করা হয়, যা প্রায় 1000 ডিগ্রি থেকে যোগ করা Al2O3 পাউডারের সাথে রাসায়নিকভাবে বিক্রিয়া করা সহজ।
উপসংহারে, আল-স্পিনেল কাস্টেবল এবং আল-এমজি কাস্টেবল উভয়েরই ভাল মাইক্রোস্ট্রাকচার অভিন্নতা, উচ্চ তাপমাত্রা ক্রীপ প্রতিরোধ, তাপীয় শক স্থিতিশীলতা এবং স্ল্যাগ ক্ষয় এবং অনুপ্রবেশের প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে। উভয়ের মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল যে প্রাক্তনটি প্রাক-সংশ্লেষিত স্পিনেল প্রবর্তন করে, যা বিভিন্ন তাপমাত্রায় গুলি চালানোর পরে কম শক্তি, উচ্চ উচ্চ-তাপমাত্রার নমনীয় শক্তি, ভাল আয়তনের স্থিতিশীলতা এবং ছোট রৈখিক পরিবর্তন হার; পরবর্তীটি উচ্চ তাপমাত্রায় ব্যবহৃত হলে স্পিনেল গঠনে প্রতিক্রিয়া দেখায়, এবং ভিন্ন উচ্চ তাপমাত্রায় পোড়ার পরে এটির উচ্চ শক্তি, উচ্চ তাপমাত্রায় শক্তিশালী ক্রীপ প্রতিরোধ, কম্প্যাক্টনেস এবং বড় রৈখিক পরিবর্তনের হার রয়েছে।
3.2 উচ্চ-বিশুদ্ধতা অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবলের ক্ষতি
উচ্চ তাপমাত্রায় অ্যালুমিনিয়াম-স্পিনেল কাস্টেবল এবং অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবল মূলত একই সিস্টেম, এবং প্রধান স্ফটিক পর্যায়গুলি হল কোরান্ডাম এবং অ্যালুমিনিয়াম-সমৃদ্ধ স্পিনেল। কাস্টেবলের স্ল্যাগ প্রতিরোধকে প্রভাবিত করার কারণগুলি খুবই জটিল, যেমন স্টিলের গ্রেড, স্ল্যাগ কম্পোজিশন, গলানোর অবস্থা ইত্যাদি, তবে এগুলি প্রধানত কাস্টেবলের খনিজ গঠন এবং মাইক্রোস্ট্রাকচার দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। অ্যালুমিনিয়াম-সমৃদ্ধ স্পিনেল ক্যাপচার স্ল্যাগের FeO এবং MnO প্রথমে ক্যাটেশন হোলগুলি দখল করে এবং Mg0.7{6}}Mn এর একটি সাধারণ সংমিশ্রণ সহ একটি যৌগিক স্পিনেল কঠিন সমাধান তৈরি করতে MgO-এর অংশ প্রতিস্থাপন করে 0.08Fe0.21Al2৷{11}}O4. ইলেক্ট্রন প্রোব বিশ্লেষণ দেখায় যে একই অঞ্চলে সূক্ষ্ম কণাগুলির স্পাইনেলে Fe এবং Mn এর কঠিন দ্রবণীয়তা মোটামুটি একই, যখন বৃহত্তর স্পাইনেল কণার প্রান্তে Fe এবং Mn উপাদানগুলির বিষয়বস্তু তার তুলনায় অনেক বেশি। কণার ভিতরে বিশ্লেষণটি আরও দেখায় যে স্পিনেলের জালি ধ্রুবকটি কার্যকারী মুখের পাশ থেকে ভিতরের দিকে ধীরে ধীরে হ্রাস পায়, যা প্রতিটি স্তরে Fe2O3 বিষয়বস্তুর পরিবর্তনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। শক্তি মূল স্তরের স্পিনেলের কাছাকাছি।
করন্ডাম ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট খনিজ গঠনের জন্য স্ল্যাগে CaO শোষণ করে এবং শক্ত করে। অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ পর্যবেক্ষণ দেখায় যে নমুনার প্রবেশযোগ্য স্তরে করন্ডাম কণার প্রান্তে একটি প্লেট-সদৃশ ক্যালসিয়াম অ্যালুমিনেট প্রতিক্রিয়া বৃত্ত রয়েছে এবং ম্যাট্রিক্সে প্রচুর পরিমাণে সুই-এর মতো CA6 খনিজ রয়েছে। SiO2 CA6 এর প্রচার করে
অ্যালুমিনিয়াম-স্পিনেল কাস্টেবল থেকে ভিন্ন, যদিও উচ্চ তাপমাত্রায় অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবল আরও তরল পর্যায় গঠন করে, MgO এবং Al2O3-এর বিক্রিয়ায় সদ্য গঠিত স্পাইনেলে সূক্ষ্ম দানা, অনেক ত্রুটি এবং ছোট জালির ধ্রুবক রয়েছে। স্পিনেলটি আরও সূক্ষ্মভাবে বিভক্ত, যা স্পিনেলে Al2O3 এর কঠিন দ্রবণকে উৎসাহিত করে, একটি অ্যালুমিনিয়াম-সমৃদ্ধ স্পিনেল তৈরি করে যাতে জালির ত্রুটিগুলির একটি বৃহত্তর ঘনত্ব থাকে এবং কাস্টেবলটিও ঘন হয়। অতএব, ধাতুপট্টাবৃত প্রতিরোধ, বিশেষ করে স্ল্যাগ অনুপ্রবেশ ক্ষমতা প্রতিরোধের ভাল. মাইক্রোস্কোপিক পর্যবেক্ষণ দেখায় যে নমুনার পরিবর্তিত স্তরের যৌগিক স্পাইনেল দানাগুলি সম্পূর্ণরূপে বিকশিত এবং ইউহেড্রাল, প্রায় 15-40 মিমি শস্যের আকার সহ, এবং কিছু 120 মিমি পর্যন্ত। স্পাইনেলে FeO এবং MnO এর কঠিন দ্রবণীয়তা ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি পায়। রচনা Mg0.68Mn0.17Fe0.47Al1.79O4.

উপসংহারে

(1) স্পিনেল, ম্যাগনেসিয়া, সিলিকা মাইক্রোপাউডার এবং সিমেন্টের মিশ্রণের পরিমাণের যুক্তিসঙ্গত নির্বাচন এবং স্থিতিশীল কর্মক্ষমতা সহ উচ্চ-বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবল পাওয়ার জন্য আদর্শ মাইক্রোস্ট্রাকচারের নিয়ন্ত্রণ অপরিহার্য।
(2) যদিও উন্নত উচ্চ-বিশুদ্ধ আল-এমজি কাস্টেবলের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য রয়েছে, তবে সেগুলির সবগুলিরই ভাল মাইক্রোস্ট্রাকচার অভিন্নতা, উচ্চ তাপমাত্রার ক্রীপ প্রতিরোধ, তাপীয় শক স্থিতিশীলতা এবং স্ল্যাগ ক্ষয় এবং অনুপ্রবেশ প্রতিরোধ ক্ষমতা রয়েছে।
(3) উচ্চ-বিশুদ্ধ অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবলের অ্যান্টি-স্ল্যাগ প্রক্রিয়া: স্পিনেল FeO এবং MnO কে স্ল্যাগে ক্যাপচার করে তার ক্যাটেশন হোল দখল করে, MgO প্রতিস্থাপন করে যৌগিক স্পিনেল তৈরি করে, কোরান্ডাম CaO শোষণ করে CA2, CA6, SiO6 ক্রিস্টাল তৈরি করে শস্য বড় হয়ে একটি ঘন বাধা স্তর তৈরি করে, এবং অবশিষ্ট স্ল্যাগ SiO2 সমৃদ্ধ এবং ঘন হয়, যার ফলে স্ল্যাগ অনুপ্রবেশ এবং ক্ষয় প্রতিরোধের উন্নতি হয়। MgO এবং Al2O3 এর প্রতিক্রিয়ার কারণে, অ্যালুমিনিয়াম-ম্যাগনেসিয়াম কাস্টেবলের নবগঠিত স্পিনেলে সূক্ষ্ম দানা এবং অনেক ত্রুটি রয়েছে। অ্যালুমিনিয়াম স্পিনেল, তাই, এর স্ল্যাগ প্রতিরোধ ক্ষমতা অ্যালুমিনিয়াম-স্পিনেল কাস্টেবলের তুলনায় শক্তিশালী।