پیکربندی ۵٪ تا ۱۰٪ (کسر جرمی) Al2O3 در بخش ماتریس آجرهای کربن/گرافیتی کوره بلند (بلوک‌های کربنی) به طور قابل توجهی مقاومت در برابر خوردگی آهن مذاب را بهبود می‌بخشد و کاربرد آجرهای کربنی آلومینیومی در سیستم‌های آهن‌سازی است. ثانیاً، آجرهای کربنی آلومینیومی همچنین در پیش تصفیه آهن مذاب و ناودان‌های شیر استفاده می‌شوند.
آجرهای کربنی آلومینیومی برای پیش تصفیه چدن مذاب
آجرهای سیلیکون کاربید آلومینیوم عمدتاً در تجهیزات حمل و نقل آهن مذاب مانند مخازن آهن مذاب استفاده می‌شوند. با این حال، هنگامی که این نوع ماده نسوز در مخازن بزرگ آهن مذاب و میکسرهای آهن استفاده می‌شود و با شرایط سخت گرمایش و سرمایش مواجه می‌شود، مستعد ترک خوردن است که منجر به لایه برداری ساختاری می‌شود. علاوه بر این، از آنجا که آجرهای Al2O3-SiC-C مورد استفاده در مخازن بزرگ فلزی داغ و میکسرهای آهن اغلب دارای محتوای کربن 15٪ و رسانایی حرارتی به اندازه 17~21W/(m·K) (800℃) هستند، کاهش دمای آهن مذاب و مشکل تغییر شکل ورق‌های آهن مخازن بزرگ آهن مذاب و واگن‌های اختلاط وجود دارد. اقدام متقابل، دستیابی به رسانایی حرارتی پایین با حذف SiC، یک جزء رسانای حرارتی بالا، ضمن کاهش محتوای گرافیت و تصفیه گرافیت است.
با انجام تحقیقات بنیادی، به این نتیجه رسیده‌اند که:
(1) هنگامی که محتوای گرافیت (کسر جرمی) در آجرهای کربنی آلومینیومی کمتر از 10٪ باشد، ساختار سازمانی آن شامل Al2O3 است که یک ماتریس پیوسته تشکیل می‌دهد و کربن به شکل نقاط ستاره‌ای در ماتریس پر شده است. در این زمان، رسانایی حرارتی λ آجر کربنی آلومینیومی را می‌توان تقریباً با فرمول (1) محاسبه کرد.
در فرمول، λa رسانایی حرارتی Al2O3 است؛ Vc کسر حجمی گرافیت است. این نشان می‌دهد که رسانایی حرارتی آجرهای کربنی آلومینیومی هیچ ارتباطی با رسانایی حرارتی گرافیت ندارد.
(2) هنگامی که گرافیت تصفیه می‌شود، رسانایی حرارتی آجر کربنی آلومینیومی وابستگی کمتری به ذرات گرافیت دارد.
(3) برای آجرهای آلومینیوم-کربن کم کربن، هنگامی که گرافیت تصفیه می‌شود، یک ماتریس پیوندی متراکم تشکیل می‌شود که می‌تواند مقاومت خوردگی آجرهای آلومینیوم-کربن را بهبود بخشد.
این نشان می‌دهد که آجرهای آلومینیومی کربنی کم کربن A می‌توانند با شرایط عملیاتی مخازن بزرگ فلز داغ و واگن‌های مخلوط کردن آهن در سیستم آهن‌سازی سازگار شوند.
...
زمان ارسال: ۲۷ فوریه ۲۰۲۴
