أحدث التطورات في المواد الخام المقاومة للحرارة من الألومنيوم والسيليكون

تحليل المواد الخام المقاومة للحرارة من الألومنيوم والسيليكون

البروفيسور. قدم لي يونغ من جامعة العلوم والتكنولوجيا في بكين تقريرا بعنوان “التطور الأخير للحراريات المعدنية في الصين من منظور المواد الخام الحرارية”, الذي شرح التطور الأخير ل المواد الخام المقاومة للحرارة Al2O3-SiO2.

أولاً, البروفيسور. قام لي بتحليل خصائص المواد الخام المقاومة للحرارة Al2O3-SiO2 في الصين: المعادن الحرارية الطبيعية غنية بموارد البوكسيت, والتي يتم توزيعها بشكل رئيسي في خنان, شانشي, وقويتشو. لكن, خام البوكسيت مع نسبة عالية من الألومنيوم (أنا أصنف البوكسيت, Al2O3 ≥80%) نادر, ويستخدم معظمها في صناعة تكرير الألومنيوم.
عالية الجودة “ثلاثة أحجار” الخامات (بلوستون, رودوكروسيت, والسيليكا) نادرة. هناك كمية كبيرة من النفايات الصلبة المتوسطة والمنخفضة الجودة (شوائب الفحم, نفايات البوكسيت, الطين الأحمر, الخبث المعدني, إلخ.). من المعتقد أن الاستخدام الفعال للمخلفات ومعادن Al2O3-SiO2 منخفضة الجودة بعد الإثراء هو اتجاه تطوير المواد الخام المقاومة للحرارة المصنوعة من الألومنيوم والسيليكا في الصين..
في الوقت الحاضر, طريقة التجانس هي نوع من تكنولوجيا المعالجة للاستخدام الرشيد والفعال للمعادن الطبيعية Al2O3-SiO2 وقد تم تطويرها بسرعة, ولكن من الضروري استكشاف طريقة إطلاق النار المناسبة.
بينهم, المعادن ذات الكتلة المنخفضة والمتوسطة Al2O3-SiO2 (45%-70% محتوى Al2O3) لديها محتوى منخفض من الشوائب. يصعب تلبيد هذه المواد بسبب تأثير التمدد المرتبط بالتمعدن الثانوي للموليت.
يعتبر تفاعل الموليت الثانوي للمواد المتجانسة متوسطة الدرجة القائمة على البوكسيت أكثر وضوحًا, باستخدام تكليس فرن النفق من السهل أن تسقط الفرن, وسلامة التلبد سيئة. محتوى منخفض من الألومنيوم لمعدات حرق المواد المتجانسة القائمة على البوكسيت لاختيار نطاق أوسع, يمكن استخدامها لتجانس فرن النفق أو حرق الفرن العمودي.

يُقترح مواصلة استكشاف عملية تطوير عملية الصهر الكهربائي لتحضير موليت الصهر الكهربائي المعتمد على كمية منخفضة من البوكسيت والألمنيوم.
التركيب الكيميائي لخام البوكسيت منخفض الألومينا المنصهر كهربائيًا هو Al2O3-67.67%, SiO2-14.20%, TiO2-5.38%, Fe2O3-0.11%, بكثافة 3.05 جرام/سم3.
تتميز مادة الموليت ذات الأساس البوكسيت المحضرة بطريقة الصهر الكهربائي بالكثافة العالية, محتوى منخفض من شوائب Fe2O3, بلورات موليت متطورة, وTiO2 يتوزع في الموليت على شكل هارب.
“ثلاثة أحجار” هو إنتاج الطوب منخفض الزحف, الطوب الاريثريت, وغيرها من المنتجات المعدنية الحرارية والمواد الخام الرئيسية التي لا غنى عنها. الصين “ثلاثة حجر” الموارد المعدنية نادرة, ويعتمد عدد كبير من المواد الخام المستوردة على جنوب أفريقيا, وأستراليا, مثل الرودوكروزيت, أستراليا, إلخ., يمكن استخدامها لتحل محل بعض “ثلاثة حجر” المعادن مثل النيفيلين الغني بالسيليكا, كلوريت, وغيرها من المعادن المنخفضة الألومنيوم.
ثري, شانشي, محتوى منغوليا الداخلية الشوائب Al2O3 45% -50%, مع محتوى منخفض من الشوائب (محتوى منخفض بشكل خاص من Fe2O3), وسعة تخزين غنية. إنها مادة خام حرارية من الألومنيوم عالية الجودة, تطوير المواد الخام الحرارية القائمة على الشوائب, وتطبيق التطور السريع.

لخص

باختصار, تركيبة المواد الخام الطبيعية Al2O3-SiO2 تحدد المسار الفني لمنتجاتها, مثل مغرفة الحديد – نظام الألومنيوم والكربون (باستخدام الكلوريت – على أساس كربيد السيليكون), نظام زحف منخفض للفرن الساخن (باستخدام اكسيد الالمونيوم متكلس العادي – التخلي عن المواد الصلبة السائبة لتحضير موليت الصهر الكهربائي كمواد خام), يتمتع نظام موليت اكسيد الالمونيوم ذو المحتوى المنخفض من الشوائب بمقاومة ممتازة للأبخرة القلوية ومقاومة أداء التآكل بثاني أكسيد الكربون.

اكسيد الالمونيوم البني هو البوكسيت عالي الألومينا كمادة خام في تنقية فرن القوس الكهربائي وإزالة الشوائب, وتشمل الشوائب الرئيسية: Ti2O3, ل ( ج, ن, يا ), مرحلة سبيكة TiFeSi2, مرحلة انصهار منخفضة Ca3Al2Si3 (ملغ, ل) O12, ألومينات الكالسيوم Ca0.95Mg0.9Al10.1 (ل) O17, وكذلك Al4C3 وC. بعد المعالجة الحرارية في 1600 ℃ في النيتروجين, محتوى اكسيد الالمونيوم البني من اكسيد الالمونيوم موليت هو حوالي 1.5 مرات أعلى من اكسيد الالمونيوم البني. بعد المعالجة الحرارية عند 1600 درجة مئوية تحت النيتروجين, يتم إزالة الأكسدة من عنصر Ti في المرحلة الحاملة لـ Ti من اكسيد الالمونيوم البني و Ti(ج, ن) يترسب في مرحلة ذوبان منخفضة, وبالتالي تحسين خصائص الكورند البني.
تنقسم مواد اكسيد الالمونيوم الملبدة إلى ثلاث درجات حسب كثافتها الظاهرية: >3.45جم/سم3, >3.55جم/سم3, و>3.65جم/سم3. يمكن استخدام بعض اكسيد الالمونيوم الملبد منخفض الكثافة في نظام اكسيد الالمونيوم للأفران الساخنة, والكثافة الظاهرية لأكسيد الالمونيوم الملبد هي بشكل عام 3.55 جم / سم 3.
مواد اكسيد الالمونيوم المكثفة الملبدة (>3.65جم/سم3) أكثر ملاءمة لأنظمة صناعة الصلب: لوحات منزلقة, الصب المستمر “الثلاثة الكبار”, مغارف, مغارف التكرير, إلخ.
يمثل تحسين الكثافة الظاهرية للكوراندوم الملبد تحديًا عالميًا, بكثافة 3.65 جرام/سم3. في الوقت الحاضر, لا يوجد حل في العالم.