5–10 % (masas daļa) Al2O3 pievienošana domnas oglekļa/grafīta ķieģeļu (ogles bloku) matricas daļā ievērojami uzlabo izkausēta čuguna korozijas izturību un ir alumīnija oglekļa ķieģeļu pielietojums dzelzs ražošanas sistēmās. Otrkārt, alumīnija oglekļa ķieģeļus izmanto arī izkausēta čuguna pirmapstrādē un notekcaurulēs.
Alumīnija oglekļa ķieģeļi izkausēta dzelzs pirmapstrādei
Alumīnija silīcija karbīda ķieģeļus galvenokārt izmanto kausēta čuguna transportēšanas iekārtās, piemēram, kausēta čuguna tvertnēs. Tomēr, ja šāda veida ugunsizturīgo materiālu izmanto lielās kausēta čuguna tvertnēs un čuguna maisītājos un tas saskaras ar skarbiem sildīšanas un dzesēšanas apstākļiem, tas ir pakļauts plaisām, kas noved pie strukturālas lobīšanās. Turklāt, tā kā Al2O3-SiC-C ķieģeļiem, ko izmanto lielās karstā metāla tvertnēs un čuguna maisītājos, oglekļa saturs bieži vien ir 15% un siltumvadītspēja sasniedz 17~21W/(m·K) (800℃), samazinās kausēta čuguna temperatūra un rodas problēma ar lielu kausēta čuguna tvertņu un maisīšanas vagonu dzelzs loksņu deformāciju. Pretpasākums ir panākt zemu siltumvadītspēju, noņemot SiC, kas ir ļoti siltumvadošs komponents, vienlaikus samazinot grafīta saturu un rafinējot grafītu.
Veicot fundamentālus pētījumus, tiek secināts, ka:
(1) Ja grafīta saturs (masas daļa) alumīnija oglekļa ķieģeļos ir mazāks par 10%, to organizatoriskā struktūra sastāv no Al2O3, kas veido nepārtrauktu matricu, un ogleklis ir aizpildīts matricā zvaigžņveida punktu veidā. Šajā laikā alumīnija oglekļa ķieģeļu siltumvadītspēja λ var aptuveni aprēķināt pēc formulas (1)
Formulā λa ir Al₂O₃ siltumvadītspēja; Vc ir grafīta tilpuma daļa. Tas parāda, ka alumīnija-ogles ķieģeļu siltumvadītspējai nav nekāda sakara ar grafīta siltumvadītspēju.
(2) Kad grafīts tiek rafinēts, alumīnija oglekļa ķieģeļu siltumvadītspēja ir mazāk atkarīga no grafīta daļiņām.
(3) Zema oglekļa satura alumīnija-oglekļa ķieģeļiem, rafinējot grafītu, var veidoties blīva saistviela, kas var uzlabot alumīnija-oglekļa ķieģeļu izturību pret koroziju.
Tas parāda, ka zema oglekļa satura A alumīnija oglekļa ķieģeļi var pielāgoties lielu karsto metālu tvertņu un dzelzs maisīšanas vagonu ekspluatācijas apstākļiem dzelzs ražošanas sistēmā.
Publicēšanas laiks: 2024. gada 27. februāris
