مادة حرارية من الألومنيوم والمغنيسيوم

مادة صهر الألومنيوم المغنيسيوم هي مادة حرارية صناعية تتكون أساسًا من إسبينل ألومنيوم المغنيسيوم (MgO · Al2O3)، الذي يتميز بنقطة انصهار عالية، ومعامل تمدد حراري منخفض، ومقاومة قوية للصدمات الحرارية، ومقاومة تآكل الخبث القلوي. يتم استخدامه بشكل أساسي في المعدات ذات درجات الحرارة العالية- مثل بطانة المغرفة المعدنية، والفرن الدوار للأسمنت، وفرن الصهر غير الحديدي، وغرفة تخزين الحرارة بفرن الزجاج، وفرن الجير. يتم تحضير مكوناته الأساسية من خلال -عملية تركيب ذات درجة حرارة عالية، والتي تتضمن سحق المواد الخام، وتجميعها، وخلطها، وقولبة الضغط العالي-(الضغط بشكل عام 120-200MPa)، والحرق بدرجة حرارة عالية عند 1650-1750 درجة. بالنسبة للطوب غير المحروق، يتم تحقيق قوة درجة حرارة الغرفة من خلال المواد الرابطة لتقليل استهلاك الطاقة.
في الأيام الأولى، كانت هذه المادة تتكون بشكل رئيسي من الطوب الطيني وطوب الألومنيوم، وتطورت لاحقًا إلى طوب الألومنيوم والمغنيسيوم غير المحترق والطوب غير المحترق من الألومنيوم والمغنيسيوم والكربون، مع إدخال الإسبنيل لتحسين الأداء. في التكنولوجيا الحديثة، يتم استخدام إضافات مثل أكسيد المغنيسيوم النانوي وكربيد البورون لتحسين البنية المجهرية، وتقليل المسامية، وزيادة الكثافة الظاهرية، وبالتالي تعزيز مقاومة التآكل والاستقرار الحراري. عادةً ما يتم التحكم في محتوى الإسبنيل في المادة بنسبة 30% -40%، ويتم استكماله بمسحوق دقيق لتعزيز أدائه بشكل أكبر. في مجال المعادن، فإن استبدال طوب كروم المغنيسيا التقليدي يتجنب تلوث الكروم سداسي التكافؤ؛ في صناعة الأسمنت، نظرًا لأدائها الممتاز، غالبًا ما يتم استخدام جلد الفرن المعلق في المناطق ذات التغيرات الكبيرة في درجات الحرارة مثل الذيل والمناطق الانتقالية للأفران الدوارة، لتصبح مادة رئيسية توازن بين حماية البيئة والأداء في درجات الحرارة العالية.
التعريف والخصائص الأساسية
يتم تصنيع طوب الإسبنيل المصنوع من الألومنيوم والمغنيسيوم بشكل أساسي من-رمل المغنيسيوم عالي النقاء ورمل الإسبنيل المصنوع من الألومنيوم والمغنيسيوم، مع المراحل البلورية الرئيسية التي تتكون من البيريكليز والإسبنيل. معامل التمدد الحراري منخفض نسبيًا، عند 8.2 × 10 ⁻⁶/ درجة، كما أنه يتمتع بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية. يمكن تبريده بالماء -من 6 إلى 13 مرة عند درجة حرارة 1300 درجة. يتمتع الطوب بقوة ميكانيكية عالية عند درجات الحرارة العالية ودرجة حرارة تليين عالية تحت الحمل تصل إلى 1700-1750 درجة. بالإضافة إلى ذلك، استقرار الحجم جيد جدًا، ومقاومة الخبث أفضل بكثير من مقاومة طوب الألومنيوم والمغنيسيوم.
التاريخ والتنمية
لقد طورت المواد المقاومة للحرارة المصنوعة من الألومنيوم والمغنيسيوم، كمواد حرارية قلوية، أشكالًا مختلفة من المنتجات مثل الطوب المحروق والطوب غير المحترق والمواد المقاومة للحرارة غير المتبلورة، وتستخدم على نطاق واسع في المجالات الصناعية مثل -المناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة في أفران تكليس الأسمنت وغرف تخزين الحرارة في أفران صهر الزجاج.
المواد الخام والتكوين
يتم تصنيع المواد المقاومة للحرارة المصنوعة من الألومنيوم والمغنيسيوم بشكل أساسي من -رمل المغنيسيوم عالي النقاء ورمل الإسبنيل المصنوع من الألومنيوم والمغنيسيوم. يمكن تصنيع المسحوق الناعم من الإسبنيل المكلس قليلاً عند درجة حرارة 1000 درجة مئوية ~ 1400 درجة مئوية، أو توليده عن طريق تفاعل خليط MgO وAl ₂ O3 عند درجة حرارة عالية. يمثل المسحوق الناعم ما بين 35% إلى 42% من المكونات.
عملية الإنتاج
إن عملية إنتاج طوب الإسبنيل من ألومينا المغنيسيا هي في الأساس نفس عملية إنتاج طوب المغنيسيا العادي. في المكونات، تتكون المادة الحبيبية من الإسبنيل المركب الملبد أو الإسبنيل المركب المنصهر، أو خليط من الاثنين معًا؛ يمكن تصنيع المسحوق الناعم من الإسبنيل المكلس قليلاً عند 1000 درجة ~ 1400 درجة، أو خليط من أكسيد المغنيسيوم وأكسيد الألومنيوم. يجب أن يكون حجم جسيمات المسحوق الناعم أقل من 0.063 ملليمتر، ويجب اعتماد التصنيف المتقطع متعدد المراحل- لضمان أن نسبة المسحوق الناعم تتراوح من 35% إلى 42%. يجب أن يتم تشكيل الفراغ تحت ضغط عالٍ، حيث يتراوح ضغط التشكيل عمومًا من 120 إلى 200 ميجا باسكال. حرق الطوب عند درجة حرارة 1650-1750 درجة مئوية لمدة 10 ساعات.