2.2. Korunda-špineļa sastāvs un struktūra pēc lietošanas
Sākotnējā darba slāņa biezums ir 230-250mm, un trieciena zonas šķietamā morfoloģija 8# kausa apakšā pēc 91 lietošanas reizes. Korunda-spineļa lējuma atlikušais biezums ir aptuveni 120 mm, un karstā gala metamorfiskais slānis ir plāns. Paralēli karstajai virsmai aptuveni 20 un 80 mm attālumā no karstā gala ir acīmredzamas cauri plaisas, un gar plaisas plaisu ir novērojama izdedžu iespiešanās parādība.
Lai analizētu mijiedarbību starp izkausētajiem izdedžiem un korunda-špineļa lējumu un izprastu materiāla bojājuma mehānismu, tika izmantots laukums A, lai izveidotu vieglu loksni. Apgabala mikrostruktūras novērošanai un mikrozonas komponentu noteikšanai tika izmantots skenējošais elektronu mikroskops un enerģijas spektrometrs. Atlikuma A zonas karstās virsmas mikrostruktūra pēc lietošanas no izdedžu slāņa uz kvazi-protoplazmas slāni
Redzams, ka pēc lietošanas atlikušā materiāla laukumu A var skaidri iedalīt 3 slāņos: izdedžu slānis (apmēram 0,5 mm), caurlaidīgais slānis (6-8 mm) un protoplazmas slānis. slānis. Sārņos esošie elementi reaģē ar lejamu matricu, veidojot zemas kušanas fāzi (sk. infiltrācijas slāni 2. attēlā), un caur matricu iekļūst lejamajā materiālā, kas veicina matricas saķepināšanu un blīvēšanu. Protoplazmatiskajā slānī ir liels poru skaits, struktūra ir vaļīga, termiskās izplešanās koeficients starp caurlaidīgo slāni un protoplazmas slāni nesakrīt, un starp tiem rodas cauri plaisas. Caurlaidīgajā slānī izdedžu sastāvā esošie FeO, CaO un SiO₂ iekļūst lejamajā matricā. Ar turpmāku iespiešanos tā saturs pakāpeniski samazinās.
Lai tālāk analizētu izdedžu iespiešanās ietekmi uz lejamās vielas mikrostruktūru un mikrolaukuma sastāvu, katrs 2. attēlā redzamais laukums tika palielināts, lai novērotu, un tika veikta EDS analīze. Izdedžu slāņa a zonā ir iznīcināta darba virsmas liejamās matricas mikrostruktūra, matricu infiltrē liels daudzums šķidrās fāzes un struktūra ir blīva. Galvenās fāzes ir MgO-CaO-Al2O3-SiO2-FeO zemas kušanas temperatūras fāze un CaO-Al2O3-SiO2-FeO zemas kušanas fāze). Infiltrācijas slāņa b un c zonās liels daudzums CaO, SiO₂ un FeO sārņos iekļūst lejamajā materiālā, kā rezultātā matrica kļūst blīvāka. Magnija alumīnija spineļa fāze. Protoplazmatiskā slāņa apgabalā d matricā ir liels poru skaits, un struktūra ir vaļīga, galvenokārt magnija-alumīnija spineļa fāze, CaO-Al2O3 fāze un korunda fāze. Papildus tam, ka izdedži caur matricu iesūcas lejamajā, tie izplatās arī pa plaisām.
2.3. Korunda-špineļa lējuma bojājumu mehānisms
Galvenie kausa apakšējā darba slāņa bojājumu faktori ir: termiskais šoks, mehāniskais spriegums, erozija un izdedžu iespiešanās. Uz darba virsmas oriģinālā lējuma galvenās fāzes ir magnija alumīnija spinelis, CaO-Al₂O3 un korunds. Ar eroziju un izdedžu iekļūšanu lejamajā materiālā magnija-alumīnija špineļa fāze matricā absorbē izdedžos esošo FeO, un korunds reaģē ar izdedžos esošo CaO un SiO₂, veidojot kalcija-alumīnija-silīcija ar zemu kušanas temperatūru. fāze:
Samazinoties SiO2, FeO un CaO saturam sārņos, samazinās izdedžu relatīvais saturs, līdz ar to samazinās izdedžu daudzums, kas tālāk erodējas un iekļūst lejamajā.
Uz darba virsmas šķidrā fāze sārņos un šķidrā fāze, kas veidojas reakcijas rezultātā, iekļūst lejamajā. Temperatūras gradienta dēļ tiek izraisīta karstās virsmas saķepināšanas blīvēšana, un tajā pašā laikā tiek iznīcināta matricas savienošanas fāze. Mehāniskās slodzes un termiskās slodzes dēļ blīvajā slānī veidojas plaisas, kas izplatās caur saskarni starp reakcijas slāni un caurlaidīgo slāni, kā rezultātā reakcijas slānis nolobās. Turklāt izdedži sarūsē un iekļūst lejamajā slānī pa plaisām, kas paātrina reakcijas slāņa nolobīšanos no ugunsizturīgā. Šādas situācijas atkārtošanās dienesta laikā noveda pie ugunsizturīgo materiālu iznīcināšanas.
noslēgumā
(1) Korunda-spineļa lējumus izmanto, lai aizstātu magnēzija-alumīnija-oglekļa ķieģeļus kausa apakšā, kas atbilst elektriskās krāsns apaļo sagatavju ražošanas līnijas kausēšanas procesam. Izmantojot integrētus lējumus, kausa apakšējā darba slāņa kušanas zudumu ātrums ir mazs, tiek nostiprināta integritāte un gaisa necaurlaidība, kā arī tiek samazināta aukstā tērauda infiltrācijas iespējamība gar ķieģeļu savienojumiem un bezsaistē neparastu ventilācijas ķieģeļu dēļ, un ir ievērojami uzlabota un optimizēta kausa darbības drošība. Uzlabots apkopes režīms un samazināts ugunsizturīgo materiālu patēriņš.
(2) Korunda-špineļa lējuma bojājumus galvenokārt izraisa izdedžu un ugunsizturīgu materiālu reakcija. Tajā pašā laikā liela nozīme ir arī termiskajam un mehāniskajam spriegumam; turklāt izdedži sarūsē un gar plaisu iekļūst lejamajā, paātrinot Reakcijas slānis nolobījās no ugunsizturīgā materiāla. Šī procesa atkārtošana ekspluatācijas laikā ir novedusi pie ugunsizturīgo materiālu iznīcināšanas.
