Het configureren van 5% tot 10% (massafractie) Al2O3 in het matrixgedeelte van hoogovenkoolstof/grafietstenen (koolstofblokken) verbetert de corrosieweerstand van gesmolten ijzer aanzienlijk en is de toepassing van aluminiumkoolstofstenen in ijzerproductiesystemen. Ten tweede worden aluminium-koolstofstenen ook gebruikt bij de voorbehandeling van gesmolten ijzer en tapbakken.
Aluminium-koolstofstenen voor de voorbehandeling van gesmolten ijzer
Bakstenen van aluminium-siliciumcarbide worden voornamelijk gebruikt in apparatuur voor het transporteren van gesmolten ijzer, zoals tanks voor gesmolten ijzer. Wanneer dit type vuurvast materiaal echter wordt gebruikt in grote tanks voor gesmolten ijzer en ijzermixers en te maken krijgt met zware verwarmings- en afkoelingsomstandigheden, is het gevoelig voor scheuren, wat leidt tot structurele afbladdering. Omdat de Al2O3-SiC-C-stenen die worden gebruikt in grote ruwijzertanks en ijzermixers vaak een koolstofgehalte hebben van 15% en een thermische geleidbaarheid van wel 17~21W/(m·K) (800℃), is er bovendien is een verlaging van de temperatuur van gesmolten ijzer en het probleem van het vervormen van de ijzeren platen van grote tanks voor gesmolten ijzer en mengwagens. De tegenmaatregel is het bereiken van een lage thermische geleidbaarheid door het verwijderen van SiC, een zeer thermisch geleidende component, terwijl het grafietgehalte wordt verminderd en het grafiet wordt verfijnd.
Door middel van fundamenteel onderzoek wordt geconcludeerd dat:
(1) Wanneer het grafietgehalte (massafractie) in aluminium-koolstofstenen minder dan 10% bedraagt, bestaat de organisatiestructuur ervan uit Al2O3 die een continue matrix vormt, en wordt koolstof in de matrix ingevuld in de vorm van sterpunten. Op dit moment kan de thermische geleidbaarheid λ van de aluminium-koolstofsteen bij benadering worden berekend met formule (1)
In de formule is λa de thermische geleidbaarheid van Al2O3; Vc is de volumefractie van grafiet. Hieruit blijkt 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 verfijnd, een dichte hechtingsmatrix worden gevormd, die de corrosieweerstand van de aluminium-koolstofstenen kan verbeteren.
Dit toont aan dat koolstofarme A-aluminium-koolstofstenen zich kunnen aanpassen aan de bedrijfsomstandigheden van grote ruwijzertanks en ijzermengwagens in het ijzerproductiesysteem.
Posttijd: 27 februari 2024
