მდნარი კორუნდის აგურის გამოყენება მცურავი მინის დნობის ღუმელში

შედუღებული კორუნდის აგურიელექტრორკალურ ღუმელში დნობადი ალუმინური ნაერთი ხდება და ჩამოსხმულია კონკრეტული ფორმის კონკრეტულ მოდელში, გახურებულია და თერმულად ინახება, შემდეგ კი დამუშავებულია სასურველი პროდუქტის მისაღებად. ზოგადი წარმოების პროცესი გულისხმობს მაღალი სისუფთავის კალცინირებული ალუმინური ნაერთის (95%-ზე მეტი) და მცირე რაოდენობით დანამატების გამოყენებას, ინგრედიენტების ელექტრორკალურ ღუმელში მოთავსებას და 2300°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე გალღობის შემდეგ წინასწარ მომზადებული ყალიბების ჩასხმას, შემდეგ კი მათი თბილად შენახვას. გახურების შემდეგ, იგი ამოღებულია და ზუსტი ცივი დამუშავების, წინასწარი აწყობისა და შემოწმების შემდეგ ამოღებული ბლანკი ხდება მზა პროდუქტი, რომელიც აკმაყოფილებს მოთხოვნებს.

გამდნარი კორუნდის აგურები იყოფა სამ ტიპად, კრისტალური ფორმებისა და ალუმინის ოქსიდის რაოდენობის მიხედვით: პირველი არის α-Al2O3, როგორც მთავარი კრისტალური ფაზა, რომელსაც α-კორუნდის აგურები ეწოდება; მეორე არის α-Al2. O3 და β-Al2O3 კრისტალური ფაზები ძირითადად ერთნაირი შემცველობისაა, რომელსაც αβ კორუნდის აგურები ეწოდება; მესამე ტიპი ძირითადად β-Al2O3 კრისტალური ფაზებია, რომლებსაც β კორუნდის აგურები ეწოდება. გამდნარი კორუნდის აგურები, რომლებიც ხშირად გამოიყენება მცურავი მინის დნობის ღუმელებში, არის მეორე და მესამე ტიპები, კერძოდ, გამდნარი αβ კორუნდის აგურები და β კორუნდის აგურები. ეს სტატია ფოკუსირებული იქნება გამდნარი αβ კორუნდის აგურების და β კორუნდის აგურების ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებზე და მათ გამოყენებაზე მცურავი მინის დნობის ღუმელებში.

1. შედუღებული კორუნდის აგურების მახასიათებლების ანალიზი

1. 1 შედუღებული αβ კორუნდის აგური

გამდნარი αβ კორუნდის აგურები დაახლოებით 50% α-Al2O3-ისა და β-Al2O3-ისგან შედგება და ორი კრისტალი ერთმანეთშია გადაჯაჭვული ძალიან მკვრივი სტრუქტურის შესაქმნელად, რომელსაც აქვს შესანიშნავი ძლიერი ტუტე კოროზიისადმი მდგრადობა. მაღალ ტემპერატურაზე (1350°C-ზე მეტი) კოროზიისადმი მდგრადობა ოდნავ უარესია გამდნარი AZS აგურებთან შედარებით, მაგრამ 1350°C-ზე დაბალ ტემპერატურაზე მისი კოროზიისადმი მდნარი მინის მიმართ მდნარი მინისადმი მდნარი მინის ეკვივალენტურია. რადგან ის არ შეიცავს Fe2O3-ს, TiO2-ს და სხვა მინარევებს, მატრიცული მინის ფაზა ძალიან მცირეა და გამდნარ მინასთან კონტაქტისას უცხო ნივთიერებების, როგორიცაა ბუშტები, წარმოქმნის ალბათობა ნაკლებია, ამიტომ მატრიცული მინა არ დაბინძურდება.

გამდნარი αβ კორუნდის აგურები მკვრივია კრისტალიზაციისას და აქვთ შესანიშნავი კოროზიისადმი მდნარი მდნარი მინის მიმართ 1350°C-ზე დაბლა ტემპერატურაზე, ამიტომ ისინი ფართოდ გამოიყენება მინის დნობის ღუმელების სამუშაო აუზებსა და მის ფარგლებს გარეთ, როგორც წესი, სამრეცხაოებში, ტუალეტის აგურებში, კარიბჭის აგურებში და ა.შ. მსოფლიოში გამდნარი კორუნდის აგურებს საუკეთესოდ იაპონური კომპანია „ტოშიბა“ ამზადებს.

1.2 შედუღებული β კორუნდის აგური

გამდნარი β-კორუნდის აგური თითქმის 100%-ით შედგება β-Al2O3-ისგან და აქვს დიდი, ფირფიტისებრი β-Al2O3 კრისტალური სტრუქტურა. უფრო დიდი და ნაკლებად მძლავრია. თუმცა, მეორეს მხრივ, მას აქვს კარგი დაფშვნა-მდგრადობა, განსაკუთრებით ძლიერი ტუტე ორთქლის მიმართ, ავლენს უკიდურესად მაღალ კოროზიის მდგრადობას, ამიტომ გამოიყენება მინის დნობის ღუმელის ზედა სტრუქტურაში. თუმცა, როდესაც ის თბება დაბალი ტუტე შემცველობის ატმოსფეროში, ის რეაგირებს SiO2-თან და β-Al2O3 ადვილად იშლება და იწვევს მოცულობის შეკუმშვას, რაც იწვევს ბზარებსა და ბზარებს, ამიტომ გამოიყენება მინის ნედლეულის გაფანტვისგან შორს მდებარე ადგილებში.

1.3 შედუღებული αβ და β კორუნდის აგურების ფიზიკური და ქიმიური თვისებები

შედუღებული α-β და β კორუნდის აგურების ქიმიური შემადგენლობა ძირითადად Al2O3-ია, განსხვავება ძირითადად კრისტალური ფაზის შემადგენლობაშია და მიკროსტრუქტურის განსხვავება იწვევს ფიზიკურ და ქიმიურ თვისებებს, როგორიცაა მოცულობითი სიმკვრივე, თერმული გაფართოების კოეფიციენტი და შეკუმშვის სიმტკიცე, განსხვავებას.

2. გამდნარი კორუნდის აგურების გამოყენება მინის დნობის ღუმელებში

აუზის როგორც ფსკერი, ასევე კედელი პირდაპირ კონტაქტშია მინის სითხესთან. მინის სითხესთან პირდაპირ კონტაქტში მყოფი ყველა ნაწილისთვის ცეცხლგამძლე მასალის ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისებაა კოროზიისადმი მდგრადობა, ანუ ცეცხლგამძლე მასალასა და მინის სითხეს შორის ქიმიური რეაქცია არ ხდება.

ბოლო წლებში, გამდნარ მინასთან უშუალო კონტაქტში მყოფი გამდნარი ცეცხლგამძლე მასალების ხარისხის მაჩვენებლების შეფასებისას, ქიმიური შემადგენლობის, ფიზიკური და ქიმიური მაჩვენებლებისა და მინერალური შემადგენლობის გარდა, ასევე უნდა შეფასდეს შემდეგი სამი მაჩვენებელი: მინის ეროზიისადმი წინააღმდეგობის ინდექსი, დალექილი ბუშტუკების ინდექსი და დალექილი კრისტალიზაციის ინდექსი.

მინის ხარისხისადმი უფრო მაღალი მოთხოვნებისა და ღუმელის წარმოების სიმძლავრის გაზრდის გამო, გამდნარი ელექტრო აგურების გამოყენება უფრო ფართო გახდება. მინის დნობის ღუმელებში ხშირად გამოყენებული გამდნარი აგურებია AZS სერიის (Al 2 O 3 -ZrO 2 -SiO 2 ) გამდნარი აგურები. როდესაც AZS აგურის ტემპერატურა 1350℃-ზე მეტია, მისი კოროზიისადმი მდგრადობა 2-5-ჯერ აღემატება α β -Al 2 O 3 აგურის მდგრადობას. გამდნარი αβ კორუნდის აგურები შედგება მჭიდროდ განლაგებული α-ალუმინის (53%) და β-ალუმინის (45%) წვრილი ნაწილაკებისგან, რომლებიც შეიცავს მცირე რაოდენობით მინის ფაზას (დაახლოებით 2%), ავსებს კრისტალებს შორის ფორებს, მაღალი სისუფთავით და შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც აუზის კედლის აგური და ქვედა ტროტუარის აგური, ნაკერიანი აგური და ა.შ.

გამდნარი αβ კორუნდის აგურების მინერალური შემადგენლობა შეიცავს მხოლოდ მცირე რაოდენობით მინის ფაზას, რომელიც არ გაჟონავს და არ აბინძურებს მინის სითხეს გამოყენების დროს და აქვს კარგი კოროზიისადმი მდგრადობა და შესანიშნავი მაღალი ტემპერატურის ცვეთამედეგობა 1350°C-ზე ქვემოთ. ის წარმოადგენს მინის დნობის ღუმელის გამაგრილებელ ნაწილს. ის იდეალური ცეცხლგამძლე მასალაა ავზის კედლებისთვის, ავზის ფსკერისთვის და მცურავი მინის დნობის ღუმელების სამრეცხაოებისთვის. მცურავი მინის დნობის ღუმელის საინჟინრო პროექტში, გამდნარი αβ კორუნდის აგური გამოიყენება მინის დნობის ღუმელის გამაგრილებელი ნაწილის აუზის კედლის აგურად. გარდა ამისა, გამდნარი αβ კორუნდის აგური ასევე გამოიყენება ტროტუარის აგურებისა და გაგრილების განყოფილებაში შეერთების აგურებისთვის.

შედუღებული β კორუნდის აგური არის თეთრი პროდუქტი, რომელიც შედგება β-Al2O3 უხეში კრისტალებისგან, რომელიც შეიცავს 92%-95% Al2O3-ს, მხოლოდ 1%-ზე ნაკლებ მინის ფაზას და მისი სტრუქტურული სიმტკიცე შედარებით სუსტია ფხვიერი ბროლის ბადის გამო. დაბალი ტემპერატურის შემთხვევაში, აშკარა ფორიანობა 15%-ზე ნაკლებია. რადგან Al2O3 თავად გაჯერებულია ნატრიუმით 2000°C-ზე მაღალ ტემპერატურაზე, ის ძალიან სტაბილურია ტუტე ორთქლის მიმართ მაღალ ტემპერატურაზე და მისი თერმული სტაბილურობაც შესანიშნავია. თუმცა, SiO2-თან კონტაქტისას, β-Al2O3-ში შემავალი Na2O იშლება და რეაგირებს SiO2-თან, და β-Al2O3 ადვილად გარდაიქმნება α-Al2O3-ად, რაც იწვევს დიდი მოცულობის შეკუმშვას, რაც იწვევს ბზარებს და დაზიანებას. ამიტომ, ის მხოლოდ SiO2-ის მფრინავი მტვრისგან მოშორებით მდებარე ზედნაშენებისთვისაა შესაფერისი, როგორიცაა მინის დნობის ღუმელის სამუშაო აუზის ზედნაშენი, დნობის ზონის უკანა მხარეს არსებული ნახვრეტი და მასთან ახლოს მდებარე პარაპეტი, პატარა ღუმელის გასწორება და სხვა ნაწილები.

რადგან ის არ რეაგირებს აქროლად ტუტე ლითონების ოქსიდებთან, აგურის ზედაპირიდან არ გამოჟონავს გამდნარი მასალა, რომელიც დააბინძურებს მინას. მცურავი მინის დნობის ღუმელში, გამაგრილებელი ნაწილის ნაკადის არხის შესასვლელის უეცარი შევიწროების გამო, აქ ადვილია ტუტე ორთქლის კონდენსაციის გამოწვევა, ამიტომ ნაკადის არხი აქ დამზადებულია გამდნარი β აგურებისგან, რომლებიც მდგრადია ტუტე ორთქლის კოროზიის მიმართ.

3. დასკვნა

მინის ეროზიისადმი მდგრადობის, ქაფისადმი მდგრადობისა და ქვისადმი მდგრადობის თვალსაზრისით გამდნარი კორუნდის აგურის შესანიშნავი თვისებების, განსაკუთრებით კი მისი უნიკალური კრისტალური სტრუქტურის გათვალისწინებით, ის თითქმის არ აბინძურებს გამდნარ მინას. მისი მნიშვნელოვანი გამოყენება შესაძლებელია გამწმენდ ლენტში, გაგრილების სექციაში, მილსადენში, პატარა ღუმელსა და სხვა ნაწილებში.