Հալված կորունդային աղյուսի կիրառումը լողացող ապակու հալեցման վառարանում

Հալված կորունդային աղյուսներՀալեցված ալյումինե օքսիդը էլեկտրական աղեղային վառարանում ձուլվում է որոշակի ձևի մոդելի մեջ, թրծվում և ջերմապահպանվում, ապա մշակվում՝ ցանկալի արտադրանք ստանալու համար: Ընդհանուր արտադրական գործընթացն է օգտագործել բարձր մաքրության կալցինացված ալյումինե օքսիդ (95%-ից բարձր) և փոքր քանակությամբ հավելանյութեր, բաղադրիչները լցնել էլեկտրական աղեղային վառարանի մեջ և 2300°C-ից բարձր բարձր ջերմաստիճանում հալվելուց հետո ձուլել նախապես պատրաստված կաղապարների մեջ, այնուհետև պահել դրանք տաք վիճակում: Թրծելուց հետո այն հանվում է, և հանված նախշը դառնում է պահանջներին համապատասխանող պատրաստի արտադրանք՝ ճշգրիտ սառը մշակումից, նախնական հավաքումից և ստուգումից հետո:

Հալված կորունդային աղյուսները բաժանվում են երեք տեսակի՝ կախված ալյումինի տարբեր բյուրեղային ձևերից և քանակներից. առաջինը α-Al2O3-ն է՝ որպես հիմնական բյուրեղային փուլ, որը կոչվում է α-կորունդային աղյուսներ, երկրորդը՝ α-Al2-ն։ O3 և β-Al2O3 բյուրեղային փուլերը հիմնականում նույն պարունակության մեջ են, որը կոչվում է αβ կորունդային աղյուսներ, երրորդ տեսակը հիմնականում β-Al2O3 բյուրեղային փուլերն են, որոնք կոչվում են β կորունդային աղյուսներ։ Հալված կորունդային աղյուսները, որոնք սովորաբար օգտագործվում են լողացող ապակու հալման վառարաններում, երկրորդ և երրորդ տեսակներն են՝ հալված αβ կորունդային աղյուսներ և β կորունդային աղյուսներ։ Այս հոդվածը կկենտրոնանա հալված αβ կորունդային աղյուսների և β կորունդային աղյուսների ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների և դրանց լողացող ապակու հալման վառարաններում կիրառման վրա։

1. Հալված կորունդային աղյուսների կատարողականի վերլուծություն

1. 1 հալված αβ կորունդային աղյուս

Հալված αβ կորունդային աղյուսները կազմված են մոտ 50% α-Al2O3-ից և β-Al2O3-ից, և երկու բյուրեղները միահյուսված են՝ ստեղծելով շատ խիտ կառուցվածք, որն ունի գերազանց ուժեղ ալկալային կոռոզիոն դիմադրություն: Բարձր ջերմաստիճանում (1350°C-ից բարձր) կոռոզիոն դիմադրությունը մի փոքր ավելի վատ է, քան հալված AZS աղյուսներինը, բայց 1350°C-ից ցածր ջերմաստիճաններում դրա կոռոզիոն դիմադրությունը հալված ապակու նկատմամբ համարժեք է հալված AZS աղյուսներին: Քանի որ այն չի պարունակում Fe2O3, TiO2 և այլ խառնուրդներ, մատրիցային ապակու փուլը շատ փոքր է, և օտար նյութեր, ինչպիսիք են փուչիկները, ավելի քիչ հավանական է, որ առաջանան հալված ապակու հետ շփվելիս, այնպես որ մատրիցային ապակին չի աղտոտվի:

Հալված αβ կորունդային աղյուսները խիտ բյուրեղացում ունեն և ունեն գերազանց կոռոզիոն դիմադրություն 1350°C-ից ցածր ջերմաստիճանում հալված ապակու նկատմամբ, ուստի դրանք լայնորեն օգտագործվում են ապակու հալեցման վառարանների աշխատանքային լողավազանում և դրանից դուրս, սովորաբար լվացքատներում, շրթունքների աղյուսներում, դարպասների աղյուսներում և այլն: Աշխարհում հալված կորունդային աղյուսները լավագույնս պատրաստվում են Ճապոնիայի Toshiba-ում:

1.2 Հալված β կորունդային աղյուս

Հալված β-կորունդային աղյուսները կազմված են գրեթե 100% β-Al2O3-ից և ունեն մեծ, թիթեղանման β-Al2O3 բյուրեղային կառուցվածք։ Ավելի մեծ են և պակաս հզոր։ Մյուս կողմից, այն ունի լավ պատռման դիմադրություն, մասնավորապես՝ ցուցաբերում է չափազանց բարձր կոռոզիոն դիմադրություն ուժեղ ալկալային գոլորշիների նկատմամբ, ուստի այն օգտագործվում է ապակու հալման վառարանների վերին կառուցվածքում։ Սակայն, երբ այն տաքացվում է ցածր ալկալային պարունակությամբ մթնոլորտում, այն ռեակցիայի մեջ է մտնում SiO2-ի հետ, և β-Al2O3-ը հեշտությամբ քայքայվում է և առաջացնում ծավալի կծկում՝ առաջացնելով ճաքեր և ճաքեր, ուստի այն օգտագործվում է ապակե հումքի ցրումից հեռու գտնվող վայրերում։

1.3 Հալված αβ և β կորունդային աղյուսների ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները

Հալված α-β և β կորունդային աղյուսների քիմիական կազմը հիմնականում Al 2 O 3 է, տարբերությունը հիմնականում բյուրեղային փուլի կազմի մեջ է, իսկ միկրոկառուցվածքի տարբերությունը հանգեցնում է ֆիզիկական և քիմիական հատկությունների տարբերության, ինչպիսիք են ծավալային խտությունը, ջերմային ընդարձակման գործակիցը և սեղմման ամրությունը։

2. Հալված կորունդային աղյուսների կիրառումը ապակու հալեցման վառարաններում

Լողավազանի թե՛ հատակը, թե՛ պատը անմիջական շփման մեջ են ապակե հեղուկի հետ։ Ապակե հեղուկի հետ անմիջական շփման մեջ գտնվող բոլոր մասերի համար հրակայուն նյութի ամենակարևոր հատկությունը կոռոզիոն դիմադրությունն է, այսինքն՝ հրակայուն նյութի և ապակե հեղուկի միջև քիմիական ռեակցիա տեղի չի ունենում։

Վերջին տարիներին, հալված ապակու հետ անմիջական շփման մեջ գտնվող հալված հրակայուն նյութերի որակի ցուցանիշները գնահատելիս, քիմիական կազմից, ֆիզիկական և քիմիական ցուցանիշներից և հանքային կազմից բացի, պետք է գնահատվեն նաև հետևյալ երեք ցուցանիշները՝ ապակու էրոզիայի դիմադրության ինդեքսը, նստվածքային պղպջակների ինդեքսը և նստվածքային բյուրեղացման ինդեքսը։

Քանի որ ապակու որակի պահանջները բարձր են, և վառարանի արտադրողականությունը մեծ է, հալեցված էլեկտրական աղյուսների օգտագործումը կլինի ավելի լայն: Ապակու հալեցման վառարաններում սովորաբար օգտագործվող հալեցված աղյուսները AZS շարքի (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ) հալեցված աղյուսներն են: Երբ AZS աղյուսի ջերմաստիճանը 1350℃-ից բարձր է, դրա կոռոզիոն դիմադրությունը 2~5 անգամ ավելի բարձր է, քան α β -Al 2 O 3 աղյուսինը: Հալեցված αβ կորունդային աղյուսները կազմված են սերտորեն դասավորված α-ալյումինից (53%) և β-ալյումինից (45%) մանր մասնիկներից, որոնք պարունակում են ապակե փուլի փոքր քանակություն (մոտ 2%), լցնում են բյուրեղների միջև եղած ծակոտիները՝ ապահովելով բարձր մաքրություն, և կարող են օգտագործվել որպես լողավազանի պատի աղյուսների և հատակի սալահատակի սառեցման մաս, աղյուսներ և կարված աղյուսներ և այլն:

Հալված αβ կորունդային աղյուսների հանքային կազմը պարունակում է միայն փոքր քանակությամբ ապակե փուլ, որը չի արտահոսի և չի աղտոտի ապակե հեղուկը օգտագործման ընթացքում, և ունի լավ կոռոզիոն դիմադրություն և գերազանց բարձր ջերմաստիճանային մաշվածության դիմադրություն 1350°C-ից ցածր ջերմաստիճաններում: Այն ապակե հալեցման վառարանի սառեցման մասն է: Այն իդեալական հրակայուն նյութ է բաքի պատերի, բաքի հատակների և լողացող ապակու հալեցման վառարանների լվացման համար: Լողացող ապակու հալեցման վառարանի ինժեներական նախագծում հալված αβ կորունդային աղյուսն օգտագործվում է որպես ապակու հալեցման վառարանի սառեցման մասի լողավազանի պատի աղյուս: Բացի այդ, հալված αβ կորունդային աղյուսներն օգտագործվում են նաև մայթի աղյուսների և սառեցման հատվածում միացման ծածկույթի աղյուսների համար:

Հալված β կորունդային աղյուսը սպիտակ արտադրանք է, որը կազմված է β-Al2O3 կոպիտ բյուրեղներից, որոնք պարունակում են 92%~95% Al2O3, միայն 1%-ից պակաս ապակե ֆազ, և դրա կառուցվածքային ամրությունը համեմատաբար թույլ է ազատ բյուրեղային ցանցի պատճառով: Ցածր ջերմաստիճանում ակնհայտ ծակոտկենությունը 15%-ից պակաս է: Քանի որ Al2O3-ը ինքնին հագեցած է նատրիումով 2000°C-ից բարձր ջերմաստիճաններում, այն շատ կայուն է ալկալային գոլորշիների նկատմամբ բարձր ջերմաստիճաններում, և դրա ջերմային կայունությունը նույնպես գերազանց է: Այնուամենայնիվ, SiO2-ի հետ շփման ժամանակ β-Al2O3-ում պարունակվող Na2O-ն քայքայվում է և ռեակցիայի մեջ է մտնում SiO2-ի հետ, և β-Al2O3-ը հեշտությամբ վերածվում է α-Al2O3-ի, ինչը հանգեցնում է մեծ ծավալային կծկման, առաջացնելով ճաքեր և վնասներ: Հետևաբար, այն հարմար է միայն SiO2 թռչող փոշուց հեռու գտնվող գերկառուցվածքների համար, ինչպիսիք են ապակու հալման վառարանի աշխատանքային լողավազանի գերկառուցվածքը, հալման գոտու հետևի մասում գտնվող ծորակը և դրա մոտակա պարապետը, փոքր վառարանի հարթեցման համակարգը և այլ մասերը։

Քանի որ այն չի ռեակցիայի մեջ մտնում ցնդող ալկալիական մետաղների օքսիդների հետ, աղյուսի մակերեսից հալված նյութ չի արտահոսի և չի աղտոտի ապակին։ Լողացող ապակու հալեցման վառարանում, սառեցման մասի հոսքի ալիքի մուտքի հանկարծակի նեղացման պատճառով, այստեղ հեշտ է առաջացնել ալկալային գոլորշու խտացում, ուստի այստեղ հոսքի ալիքը պատրաստված է հալեցված β աղյուսներից, որոնք դիմացկուն են ալկալային գոլորշու կոռոզիային։

3. Եզրակացություն

Հիմնվելով հալված կորունդային աղյուսների գերազանց հատկությունների վրա՝ ապակու էրոզիայի դիմադրության, փրփուրի դիմադրության և քարի դիմադրության առումով, հատկապես իր յուրահատուկ բյուրեղային կառուցվածքի վրա, այն գրեթե չի աղտոտում հալված ապակին: Կան կարևոր կիրառություններ մաքրման գոտու, սառեցման հատվածի, հոսքագծի, փոքր վառարանի և այլ մասերի մեջ: