Erimiş Demir Ön İşlem Sürecinde Alüminyum Karbon Tuğlalarının Uygulanması

Yüksek fırın karbon/grafit tuğlalarının (karbon blokları) matris kısmında %5 ila %10 (kütle kesri) Al2O3 yapılandırmak, erimiş demirin korozyon direncini önemli ölçüde iyileştirir ve alüminyum karbon tuğlalarının demir yapım sistemlerinde uygulanmasıdır. İkinci olarak, alüminyum karbon tuğlaları erimiş demir ön işleminde ve musluk oluklarında da kullanılır.

Erimiş demir ön işlemi için alüminyum karbon tuğlaları

Alüminyum silisyum karbür tuğlalar esas olarak erimiş demir tankları gibi erimiş demiri taşıma ekipmanlarında kullanılır. Ancak, bu tip refrakter malzeme büyük erimiş demir tanklarında ve demir karıştırıcılarında kullanıldığında ve sert ısıtma ve soğutma koşullarıyla karşılaştığında, çatlamaya ve yapısal soyulmaya yol açmaya eğilimlidir. Ek olarak, büyük sıcak metal tanklarında ve demir karıştırıcılarında kullanılan Al2O3-SiC-C tuğlaları genellikle %15 karbon içeriğine ve 17~21W/(m·K) (800℃) kadar yüksek bir termal iletkenliğe sahip olduğundan, erimiş demirin sıcaklığında bir azalma ve büyük erimiş demir tanklarının ve karıştırma arabalarının demir saclarının deforme olması sorunu vardır. Karşı önlem, grafit içeriğini azaltırken ve grafiti rafine ederken, yüksek termal iletkenliğe sahip bir bileşen olan SiC'yi çıkararak düşük termal iletkenliğe ulaşmaktır.

Temel araştırma yoluyla şu sonuca varılmıştır:

(1) Alüminyum karbon tuğlalarındaki grafit içeriği (kütle kesri) %10'dan az olduğunda, organizasyon yapısı sürekli bir matris oluşturan Al2O3'ten oluşur ve karbon, matrise yıldız noktaları şeklinde doldurulur. Bu sırada, alüminyum karbon tuğlasının termal iletkenliği λ, formül (1) ile yaklaşık olarak hesaplanabilir.