Het toevoegen van 5% tot 10% (massafractie) Al2O3 in het matrixgedeelte van hoogovenkoolstof/grafietstenen (koolstofblokken) verbetert de corrosiebestendigheid van gesmolten ijzer aanzienlijk en is de toepassing van aluminiumkoolstofstenen in ijzerproductiesystemen. Ten tweede worden aluminiumkoolstofstenen ook gebruikt bij de voorbehandeling van gesmolten ijzer en in tapgoten.
Aluminiumkoolstofstenen voor de voorbehandeling van gesmolten ijzer
Aluminium-siliciumcarbidestenen worden voornamelijk gebruikt in apparatuur voor het transport van gesmolten ijzer, zoals tanks voor gesmolten ijzer. Wanneer dit type vuurvast materiaal echter wordt gebruikt in grote tanks voor gesmolten ijzer en ijzermengers, en wordt blootgesteld aan zware verhittings- en afkoelingsomstandigheden, is het gevoelig voor scheuren, wat leidt tot structurele afbladdering. Bovendien hebben de Al2O3-SiC-C-stenen die worden gebruikt in grote tanks voor hete metalen en ijzermengers vaak een koolstofgehalte van 15% en een thermische geleidbaarheid van maar liefst 17~21 W/(m·K) (800 ℃), waardoor de temperatuur van gesmolten ijzer daalt en het probleem van vervorming van de ijzeren platen van grote tanks voor gesmolten ijzer en mengwagens ontstaat. De tegenmaatregel is om een lage thermische geleidbaarheid te bereiken door SiC, een zeer thermisch geleidende component, te verwijderen, terwijl het grafietgehalte wordt verlaagd en het grafiet wordt verfijnd.
Uit fundamenteel onderzoek blijkt dat:
(1) Wanneer het grafietgehalte (massafractie) in aluminiumkoolstofstenen minder dan 10% bedraagt, bestaat de organisatiestructuur uit Al2O3 dat een continue matrix vormt, en koolstof in de matrix wordt opgevuld in de vorm van sterpunten. Op dit moment kan de thermische geleidbaarheid λ van de aluminiumkoolstofsteen bij benadering worden berekend met formule (1).
In de formule is λa de thermische geleidbaarheid van Al2O3; Vc is de volumefractie van grafiet. Dit laat zien dat de thermische geleidbaarheid van aluminium-koolstofstenen niets te maken heeft met de thermische geleidbaarheid van grafiet.
(2) Wanneer het grafiet wordt verfijnd, is de thermische geleidbaarheid van de aluminiumkoolstofsteen minder afhankelijk van de grafietdeeltjes.
(3) Voor aluminium-koolstofstenen met een laag koolstofgehalte kan, wanneer het grafiet wordt gezuiverd, een dichte bindingsmatrix worden gevormd, waardoor de corrosiebestendigheid van de aluminium-koolstofstenen kan worden verbeterd.
Dit toont aan dat koolstofarme A-aluminiumkoolstofstenen zich kunnen aanpassen aan de bedrijfsomstandigheden van grote smeltovens en ijzermengwagens in het ijzerproductiesysteem.
Plaatsingstijd: 27-02-2024
