استخدام دقيق الكروميت في إنتاج طوب المغنيسيا والكروم
I. التركيب كمواد خام
أساسية تركيبة المواد الخام الأساسية
المواد الخام الرئيسية لطوب المغنيسيا والكروم هي رمل المغنيسيا (محتوى MgO عادة ما يكون >89٪) ودقيق الكروميت، حيث يوفر دقيق الكروميت مكون Cr₂O₃، ويشكل بنية سبينيل المغنيسيا والكروم من خلال التلبيد في درجات حرارة عالية، مما يمنح المادة مقاومة عالية للصهر والتآكل.
تنظيم المكونات وتصنيف الأصناف
يؤثر محتوى Cr₂O₃ في دقيق الكروميت بشكل مباشر على أداء طوب المغنيسيا والكروم. على سبيل المثال:
طوب المغنيسيا والكروم العادي : باستخدام دقيق الكروميت متوسط ومنخفض النقاء (Cr₂O₃ <14٪)، ترتبط الحبوب بشكل أساسي بالسيليكات، والتكلفة منخفضة، وهي مناسبة لأفران الأسمنت وأفران الزجاج والمشاهد الأخرى.
طوب المغنيسيا والكروم المرتبط مباشرة : باستخدام دقيق الكروميت عالي النقاء (Cr₂O₃≥46٪)، من خلال التلبيد في درجات حرارة عالية لتحقيق رابطة بين البلورات المباشرة بين رمل المغنيسيا وخام الكروم، وتحسين مقاومة الصدمات الحرارية ومقاومة الخبث.
2. مفتاح تحسين بنية المادة وأدائها
خصائص ترموديناميكية محسنة
يمكن أن تعزز نقطة الانصهار العالية (حوالي 2150 درجة مئوية) والتوصيل الحراري الجيد لدقيق الكروميت استقرار درجات الحرارة العالية لطوب المغنيسيا والكروم وتقليل خطر التشققات الناتجة عن الإجهاد الحراري.
مقاومة التآكل والنفاذية
تمكن المقاومة القلوية لـ Cr₂O₃ من مقاومة اختراق وتآكل الخبث عالي الحرارة والمعادن المنصهرة بشكل فعال عند استخدامها في أجزاء مثل خطوط خبث المغرفة. مقاومة
محسنة
أظهرت الدراسات أن زيادة كمية مسحوق خام الكروم المضافة (مثل عند إضافة دقيق الكروميت من جنوب إفريقيا إلى 20٪) يمكن أن يحسن بشكل كبير مقاومة الصدمات الحرارية لطوب المغنيسيا والكروم المترابط مباشرة، ولكن يجب موازنة التغييرات في قوة الضغط والكثافة الظاهرية.
3. تطبيقات محددة في عمليات الإنتاج
تكيف عملية التلبيد
يجب دمج دقيق الكروميت عالي النقاء مع رمل المغنيسيا المنصهر وتلبيده عند درجة حرارة عالية تتراوح بين 1700 و1750 درجة مئوية لتكوين طور سبينيل مستقر. التآزر الإضافي
تُضاف إضافات مثل الكروم الأخضر إلى بعض التركيبات لتحسين حالة رابطة الحبوب وكثافة المادة بشكل أكبر.
4. سيناريوهات التطبيق النموذجية علم المعادن
الفولاذي
يستخدم في الأجزاء الرئيسية مثل خط خبث المغرفة وبطانة فرن القوس لمقاومة التآكل الناتج عن الخبث القلوي والمعادن المنصهرة عالية الحرارة.
صناعة الأسمنت والزجاج
يوفر حماية حرارية طويلة الأمد ومستقرة في البيئات القلوية عالية الحرارة مثل منطقة إطلاق الفرن الدوار ومجدد فرن الزجاج.
صهر المعادن غير الحديدية:
ينطبق على بطانات أفران الصهر مثل النحاس والنيكل، وخاصة في الأجواء شديدة الأكسدة.
5. معلمات العملية ومراقبة الجودة:
التحكم في نسبة دقيق الكروميت:
تُظهر التجارب أن إضافة دقيق الكروميت من جنوب إفريقيا إلى طوب المغنيسيا والكروم المرتبط مباشرة تكون بنسبة 20%، وعندها يصل الأداء الشامل (مقاومة الصدمات الحرارية، المسامية الظاهرة) إلى أفضل حالاته.
متطلبات حجم الجسيمات والنقاء:
يجب طحن دقيق الكروميت ناعمًا (عادةً ما يكون 325-2500 شبكة) ويجب أن يكون محتوى Cr₂O₃ ≥46% لضمان نشاط التفاعل في درجات الحرارة العالية والكثافة الهيكلية.
من خلال التطبيقات المذكورة أعلاه، لا يُعد دقيق الكروميت مادة خام أساسية لطوب المغنيسيا والكروم فحسب، بل يُعد أيضًا عاملًا رئيسيًا في تحسين الأداء الشامل للمواد المقاومة للحرارة من خلال تنظيم التركيب وتحسين العملية.
