Dec 16, 2024 Gadewch neges

Beth yw effeithiau erydiad NA2O a lleihau awyrgylch ar gastiau anhydrin mewn ffwrneisi toddi alwminiwm?

Mae erydiad gwrthsafol silicad alwminiwm gan alwminiwm tawdd, megis mewn ffwrneisi toddi alwminiwm a dal ffwrneisi, fel arfer yn arwain at ffurfio dyddodion alwminiwm ocsid ar yr anhydrin. Mae graddfa'r erydiad yn cael ei gynyddu ym mhresenoldeb alcali ac mewn awyrgylch sy'n lleihau. Mae hyn yn gysylltiedig â throsi briciau alwmina yn sodiwm aluminate, sy'n cynyddu cineteg ffurfio mewn awyrgylch sy'n lleihau, gan hyrwyddo ffurfio nitrid alwminiwm. Wrth doddi ffwrneisi a dal ffwrneisi, efallai y bydd yr alcali yn dod o'r gwefr fetel.

refractory castables

Mewn ffwrneisi toddi alwminiwm a dal ffwrneisi, mae gwrthsafol silicad alwminiwm yn dod i gysylltiad ag alwminiwm hylif, gan arwain fel arfer at ffurfio dyddodion rhyngwynebol wedi'u bondio sy'n cynnwys ocsid alwminiwm yn bennaf, y mae'r rhan fwyaf ohono'n ganlyniad adwaith alwminiwm ag ocsidau canlynol, yn enwedig gyda'r silicid, yn enwedig gyda'r silicid, yn enwedig gyda'r silicid, yn enwedig gyda silicid, yn enwedig gyda silicid, yn enwedig gydag ocsidau.

4al +3 SiO2 → 2Al2O 3+3 si

Mae cineteg yr adwaith yn gostwng yn gyflym ar ôl i'r blaendal ymddangos. Deuir i'r casgliad bod y blaendal hwn yn dod yn rhwystr i dreiddiad alwminiwm i'r deunydd anhydrin, a bydd presenoldeb alcali mewn awyrgylch sy'n lleihau yn cynyddu cineteg y blaendal hwn. Mae dwy ffynhonnell o ocsidau sodiwm alcalïaidd; yn yr ingots alwminiwm a gynhyrchir gan y gell electrolytig neu yn y deunydd anhydrin. Yn yr achos olaf, ni ellir cadarnhau presenoldeb gweithredol Na2O. Ar y llaw arall, nid yw'r agweddau perthnasol ar yr awyrgylch sy'n lleihau wedi'u hegluro eto.

Prif arbrawf yr amser hwn yw ymateb y deunydd anhydrin silicad alwminiwm i gyrydiad alwminiwm a achosir gan alcali a lleihau awyrgylch, a phenderfynu effeithiau posibl castablau anhydrin alwminiwm uchel (70% AL2O3) gyda deunydd a blygio alkali ar yr anhwylder hwn. Mae'r cynnyrch hwn yn gynrychiolydd o ddeunyddiau anhydrin amorffaidd heb ychwanegion ymdreiddio, ac fe'i defnyddir mewn diwydiant fel ffwrneisi inswleiddio alwminiwm a leininau ffwrnais mwyndoddi alwminiwm.

Mae tymheredd y prawf yn cael ei bennu yn unol â thymheredd gweithredu ffwrnais dal alwminiwm a'r ffwrnais mwyndoddi alwminiwm. Mae'r tymheredd yn y lle sydd mewn cysylltiad â'r metel yn cyrraedd 850 gradd, ac mae'r tymheredd yn y rhan ymbelydredd fflam yn cyrraedd 1200 gradd ~ 1500 gradd. Esbonnir y prawf erydiad o gastiau anhydrin alwminiwm uchel diwydiannol gyda fflworid alwminiwm (ALF3) fel asiant nad yw'n wlychu, ac mae'r cyrydiad a achosir gan alwminiwm a rôl ocsidau sylfaenol a gynhwysir yn yr anhydrin yn cael ei gasglu.

Mae'n ymddangos, yn enwedig ym mhresenoldeb awyrgylch sy'n lleihau, beta alwmina yw'r cyfnod gweithredol yn yr anhydrin mewn cysylltiad ag alwminiwm hylif. O safbwynt thermodynamig, mae gweithred -alumina ar alwminiwm hylif yn arwain at ffurfio sodiwm metelaidd, ac mae'r hafaliad adweithio fel a ganlyn:

6naal11o 17+2 al → 6na +34 al2o3 (2)

Pan fydd y pwysau rhannol ocsigen yn uwch na {{{0}} atm, bydd y sodiwm metelaidd a gynhyrchir yn yr hydoddiant alwminiwm (ANA ~ 0.1) yn cael ei ocsidio, ac mae'r adwaith fel a ganlyn:

2na +1/2O2 → Na2o (3)

Pan fydd y pwysau rhannol ocsigen yn is na 10-19 atm, rhaid i bresenoldeb Na2O fod yn gysylltiedig â gweithredu ocsidau anhydrin (yn enwedig mewn silica) ar sodiwm metelaidd, ac mae'r hafaliad adwaith fel a ganlyn:

4NA+SiO2 → 2NA2O+SI (4)

Ar y llaw arall, ym mhresenoldeb ALF3, gellir cynhyrchu sodiwm metelaidd hefyd, ac mae'r hafaliad adwaith fel a ganlyn:

6naal11o 17+2 alf3 → 6naf +34 al2o3 (5)

3naf+al → 3na+alf3 (6)

Trwy ddadansoddiad, pan fydd yr electrolyt hylif yn bodoli ar dymheredd uwch na 888 gradd, gall hafaliadau adweithio (5) a (6) gynhyrchu sodiwm metelaidd, sy'n ffafriol i'r cyfnewid rhwng yr adweithyddion. O dan amodau o'r fath, disgwylir i gastiau anhydrin gael cineteg cenhedlaeth NA2O uwch, felly os yw'r olaf yn cynnwys ALF3 fel asiant gwlychu, bydd alwminiwm yn cyrydu'r deunydd anhydrin yn gyflymach. Mae'r blaendal rhyngwyneb yn cynnwys corundwm (A-Al2O3) yn bennaf ac mae hefyd yn cynnwys alwminiwm (AL) ac alwminiwm nitrid (ALN). Credir y gall y nitrid alwminiwm sy'n bresennol yn y blaendal gymryd rhan yn y broses gyrydiad hon. Mae cyfranogiad nitrid alwminiwm yn gyson â'r dadansoddiad o'r cynhyrchion adweithio a gafwyd rhwng alwminiwm a sodiwm carbonad mewn aer a nitrogen. Nodwyd mai'r prif gynnyrch adweithio a gafwyd ar 900 gradd yw sodiwm aluminate (NaALO2), sy'n bodoli ar ffurf hydrad (NaALO2 · 3H2O). Disgyrchiant penodol aluminate sodiwm yw 2.69g/cm³, tra bod disgyblion ocsid alwminiwm yn 3.96g/cm³. Felly, dylai'r blaendal alwminiwm amddiffynnol ddod gyda chynnydd mewn cyfaint pan fydd yn cael ei drawsnewid yn sodiwm aluminate. Mae'r cynnydd mewn cyfaint yn hwyluso ffurfio craciau, sy'n hwyluso treiddiad alwminiwm ac yn gwneud y deunydd anhydrin yn agored i erydiad.

Anfon ymchwiliad

whatsapp

Dros y ffôn

E-bost

Ymchwiliad