Maqnezium oksid niyə atəsdən qoruyan materiallarda istifadə olunur?

Maqnezium oksidinin və onun yanıcı materiallarda rolunun başa düşülməsi

İşıqdan qorunan materiallar nədir və sənaye niyə yüksək performanslı həlləri tələb edir?

Odun davamlı materiallar əsasən istiliyə davamlı materiallardır. Bu materiallar temperatur 1000 dərəcədən çox olarsa da parçalanmadan dayanmaq üçün hazırlanmışdır. Bu materiallar bütün sənaye avadanlıqlarını, ocaqları, sobaları və reaktorları, çelik fabrikləri, sement zavodları və şüşə fabrikləri də daxil olmaqla bütün sahələrdə, hər şeyin çox isti olduğu yerlərdə təchiz edir. 2024-cü ildən etibarən olan rəqəmlərə baxsaq, bu materialların dünya bazarı 30 milyard dollar civarındadır. Bu cür dəyərlər, bu güclü istilik şəraitində əməliyyatların düzgün aparılması üçün nə qədər vacib olduqlarını nəzərə alaraq məntiqli olur. Yaxşı yanmağa davamlı materiallar enerji xərclərini qənaət etməyə və həddindən artıq temperaturda materialların pozulması səbəbindən söndürülməsinin qarşısını almağa kömək edir.

Maqnezium oksidinin ekstremal şərait üçün uyğun olan əsas xüsusiyyətləri

Maqnezium oksid və ya MgO çətin mühitlərdə çox yaxşı işləyir, çünki onun 2900 dərəcə istilikdə inanılmaz dərəcədə yüksək ərimək nöqtəsi var və hər zaman polad istehsalçıları narahat edən əsas çuxurlara qarşı dayanır. MgO-nun bu qədər sabit olmasını nə edir? Magnezium və oksigen atomları arasında güclü bağlar var ki, bunlar isti olanda da hər şeyi bir yerdə saxlayır. Son araşdırmalar göstərir ki, MgO ilə hazırlanmış yanıcı materiallar yarım il davamlı olaraq 1600 dərəcədə oturduqdan sonra güclərinin təxminən 95 faizini saxlayır. Bu cür dayanıqlıq, son dərəcə istilik altında, düşünsəniz, olduqca heyrətamizdir. 2023-cü ildə "Nature" jurnalında dərc edilmiş bir araşdırma bu materialların uzun müddət güclü istiliyə məruz qaldıqda nə qədər davamlı ola biləcəyini təsdiqlədi.

Magnezium oksidinin əsas yanmaz materiallarda nə üçün vacib olması

Qida şəraitində silika kimi turşulu yanıcı maddələr tez parçalanır. MgO-un əsas şərtlərlə kimyəvi uyğunluğu onu əsas oksigen sobalarının və sement sobalarının astarlanması üçün idealdır. 9097% MgO tərkibi olan yanıcı materiallar, aşağı saflıq alternativlərinə nisbətən slag nüfuzunu 4060% azaldır, avadanlıqların ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə uzadır və baxım xərclərini azaldır.

Refrakter Performansı Artıran Maqnezium Oksidin Kritik Xüsusiyyətləri

Uzunmüddətli İstiliyə Məruz Qalma Şəraitində Ali Temperatur və Termal Sabitlik

Maqnezium oksidin təxminən 2800 dərəcə Selsi temperaturda çox yüksək ərimə nöqtəsi var, bu da onu istilik müqavimətinə görə sənayedə ən yaxşı oksidlərdən birinə çevirir. Bu xüsusiyyət MgO-nun uzun müddət şiddətli istiliyə məruz qaldığı şəraitdə belə yaxşı performans göstərməsinə imkan verir və bu da onu temperaturun davamlı yüksək olduğu metallurgiya peçləri və sement obyektləri kimi tətbiq sahələri üçün uyğun edir. Tədqiqatlar göstərir ki, hətta 500 saat boyu 1800 dərəcə Selsi temperaturda istiləndikdən sonra belə, MgO öz sıxılma möhkəmliyinin təxminən 94%-ni saxlayır. Alumina və silika əsaslı digər materiallarla müqayisədə bu, termal gərginliyə müqavimət baxımından oxşar şəraitdə adətən 30-40 faiz daha pis nəticə əldə etdikləri üçün olduqca təsirli nəticədir.

Metallurgiya Şəraitində Əsasi Şlaklara Qarşı Müqavimət

MgO refrakterləri, CaO/SiO2 nisbəti 2-dən yuxarı olan əhəng zəngin tullantılarla işlədikdə, əsas oksigen peçlərində (BOF) fərqlənir. 2023-cü ildən olan son araşdırma da maraqlı bir şey göstərdi: hər istilik dövründə yalnız təxminən 0,7 mm aşınan 95% MgO- lu kирmitlər, ənənəvi alüminaya əsaslanan materiallarda müşahidə edilən 2,1 mm itkisindən xeyli yaxşı performans göstərdi. Bu niyə baş verir? Əslində, maqnezium oksid əsasi tullantı komponentləri ilə daha yaxşı kimyəvi uyğundur, buna görə də vaxt keçdikcə materialların aşınmasına səbəb olan məhvedici qarşılıqlı təsir az olur. Bu, peçlərinin əvəz edilməsi arasında daha uzun müddət dayanmasını tələb edən polad istehsalçıları üçün böyük fərq yaradır.

Yüksək temperaturlarda kimyəvi inertlik və struktur bütövlüyü

MgO ion kristal şəbəkəsi üç kritik üstünlük təmin edir:

• Oksidləşmə müqaviməti : CO / CO2 zəngin atmosferlərdə sabitdir
• Alkali mukavemeti : Yüksək pH-da sement sobası mühitlərində etibarlı şəkildə işləyir (pH > 12)
• حرارتي شوكا قارشي دورما : Aşağı bir istilik genişlənmə təsnifatı (13.510−6/°C) sürətli temperatur dəyişiklikləri zamanı çatlama riskini azaldır

MgO-da ion bağlanması mexaniki güc və davamlılığa necə kömək edir

Mg2+ və O2− ionları arasındakı güclü elektrostatik qüvvələr sıx, sabit kristal quruluş yaradır. Ən sərt yanıcı oksid olmasa da, MgO istilik dövrünə uyğun balanslı mexaniki xüsusiyyətlər təqdim edir:

Xüsusiyyət	MgO dəyəri	Al2O3 (Müqayisə)
Sərtlik (Mohs)	5.5–6.5	9
Sərtlik	2,5 MPa·m1⁄2	3,5 MPa·m1⁄2
Sürünən Müqavimət	1,550°C	1400°C

Bu tarazlıq, təkrarlanan qızdırma və soyutmanın rutin olduğu metal əritmə kimi mühitlərdə fəlakətlərin qarşısını alır.

Magneziya əsaslı yanıcıların əsas sektorlarda sənaye tətbiqi

Çalçalma istehsalında maqnezium: 95% MgO kərpicləri ilə BOF və EAF soba örtükləri

MgO, bugünkü polad istehsal proseslərində vacib rol oynayır. Əsas Oksijen Furnalarında (BOF) və Elektrik Yay Furnalarında (EAF) istifadə olunan yanıcı kərpiclərin təxminən 95% -i maqnezium oksid ehtiva edir. Bu xüsusi örtüklər, çox vaxt 1700 dərəcədən çox olan həddindən artıq istiliyə davam etməlidirlər və emal zamanı əridilmiş polad slagın korroziv təsirlərinə qarşı dayanmalıdırlar. Magnezium oksidinin güclü ion bağları sayəsində 2,852 dərəcə Selsiy ətrafında təsirli bir ərimək nöqtəsi var. Ən vacibi, bu xüsusiyyətlər MgO materiallarının təxminən 300 ilə 500 istilik dövründə quruluşlarını qorumalarına imkan verir. Bu davamlılıq, polad zavodlarının təmir dayanacaqları arasında sobanlarını daha uzun müddət işlətmələrini təmin edə biləcəyini ifadə edir ki, bu da böyük istehsal müəssisələrində istehsal hədəflərinə çatmaq üçün bütün fərqi yaradır.

Sement sobası örtükləri: MgO yanmazları ilə alkali və istilik dövrünə davamlıdır

Rotary sement sobaları, MgO-un kalsium zəngin xammallardan olan qələvi hücumuna müqavimətindən yararlanır. Spinel əlavələri ilə qarışdırılmış 8590% MgO olan kompozit astarlar 1,450 °C və ətraf istilik arasında istilik dövrünə davam edir. Bu birləşmə, adi materiallarla müqayisədə xidmət ömrünü 30 ~ 40% uzadır və davamlı istehsal quruluşlarında saxlama xərclərini azaldır.

Şüşə istehsalı: Eritmə tanklarında korroziyaya qarşı mübarizə üçün MgO istifadəsi

Soda-kirpik şüşə sobalarında, MgO, natrium buxarının korroziyaya qarşı davam edən qoruyucu təbəqələr yaratmağa kömək edir. Xüsusi MgO-Al2O3-SiO2 yanıcıları 1,500 °C-də sabit qalır və əridilmiş şüşə tərkib hissələrindən kimyəvi hücumun qarşısını alır. Silikanın süzülməsini inhibisiya edərək, bu materiallar memarlıq və avtomobil tətbiqetmələri üçün vacib olan şüşənin şəffaflığını qoruyur.

Maqnezium oksid tərkibinin yanıcı keyfiyyətə və xərc effektivliyinə necə təsir etdiyini

Maqnezium oksid (MgO) tərkibi yanma qabiliyyətinə və xərc effektivliyinə birbaşa təsir göstərir. Daha yüksək saflıq istilik və korroziyaya qarşı müqaviməti artırır, lakin xərc baxımları tətbiq tələblərinə və həyat dövrü iqtisadiyyatına əsaslanan diqqətli optimallaşdırma tələb edir.

İstehsal şəraitində performans müqayisəsi: 90%, 95% və 97% MgO tərkibi

Sahə məlumatları MgO saflıq səviyyələrində əhəmiyyətli performans fərqlərini vurğulayır:

MgO saflığı	Ən yüksək işləm temperaturu	Çuxur eroziyası sürəti (mm/saat)	Nisbi xərc faktoru
90%	1,600°C	1.8	1.0x
95%	1850°C	0.7	1.8x
97%	2,100°C	0.2	3.2x

2023-cü il əməliyyat məlumatlarına görə əsas oksigen sobalarında 97% MgO yanmazları 90% dərəcələrindən üç dəfə daha uzun davam edir. Bununla birlikdə, xərclərin kəskin artması hər bir qurğunun əməliyyat dövrünə uyğunlaşdırılmış ətraflı xərc-nefəs təhlili tələb edir.

Sənaye dərəcəli maqneziumun seçilməsində saflıq və xərclərin tarazlaşdırılması

Əksər sement zavodları 90-95 faiz maqnezium oksidin yanmasına davamlı olanları seçirlər, çünki onlara daha çox qələvilikdən qorunmaq lazımdır. Bu tətbiqlərdə istilik gərginliyi o qədər də böyük narahatlıq yaratmır. Keçən il material iqtisadiyyat jurnallarında dərc edilmiş bəzi araşdırmalara görə, bu tip yanmağa davamlı olanlara keçmək, istehsal olunan hər ton klinker üçün təxminən 34 sent xərcləri azaldır, bütün bunlar sobaların fasiləsiz problemsiz işləməsini təmin edir. Ümumiyyətlə, yaxşı materiallar üçün əvvəlcədən əlavə ödəniş edilən pulun təmirə xərclənən puldan çox olması yaxşı bir nöqtə olur. Təcrübə göstərir ki, bu, ümumiyyətlə səmərəli olmaq üçün normal əməliyyatlardan 18-24 ay çəkir.

Xüsusi polad tətbiqlərində yüksək saflıqlı ölü yanmış maqneziyaya doğru artan meylləri

Avtomobil sektorundakı polad istehsalçıları vakum qazsızlaşdırma əməliyyatları üçün 96-98% maqnezium oksid ehtiva edən yanıcı materiallara getdikcə daha çox müraciət edirlər, çünki daxil olma nəzarəti daha sərtləşdi. Son sənaye məlumatlarına görə, on xüsusi polad istehsalçısından təxminən yeddi nəfəri, əsasən müxtəlif istehsal dövrlərində daha yaxşı termomexaniki xüsusiyyətləri təmin etmək üçün 2020-ci ilin əvvəlindən bəri MgO saflıq xüsusiyyətlərini artırdılar. Bu tendensiya qaydalar baxımından işlərin haraya doğru getdiyini görərkən məntiqli olur. Yeni ASTM təlimatları 2025-ci ildən başlayaraq hidrogen zədələnməsinə davamlı olan soba astarlarında ən azı 95% MgO tərkibi tələb edəcəkdir ki, bu da artıq bir çox zavodları materiallarını planlaşdırılan vaxtdan əvvəl yeniləməyə məcbur edir.

Ölü yanmış maqneziya: sərt mühitdə üstün istilik və kimyəvi müqavimət

Ölü yanmış maqneziyada istehsal prosesi və kristal quruluşunun inkişafı

Ölü yanmış maqnezium, və ya qısaca MgO, çox yüksək temperaturda, ümumiyyətlə 1500 dərəcədən çox temperaturda maqnezium karbonat və ya hidroksid materiallarının qızdırılmasından gəlir. Bu güclü istilik bütün bu uçucu komponentlərdən qurtulur və asanlıqla parçalanmayan böyük, sabit periklaz kristalları əmələ gətirir. Bu proses zamanı nə baş verir? Bu, ion bağlarını daha güclü edir və eyni zamanda materialın istilik stressinə və qabığa qarşı yaxşı dayanıqlı olan super sıx bir mikrostruktur yaradır. 2024-cü ildə "International Journal of Thermo-Chemical Processing" jurnalında dərc edilmiş bir araşdırma da maraqlı bir şey tapdı. Bu materialları 1700 ilə 2000 dərəcə Selsi arasında sinterlədikdə, 40 ilə 100 mikrometr arasında olan kristal ölçüləri əldə etdilər. Bu cür ölçüləri çelik istehsalında alkali koroziya problemləri ilə mübarizədə böyük bir fərq yaradır.

Optimallaşdırılmış Sinterləmə və taxıl böyüməsi ilə İşıqdan qorunan uzunömürlülüyünü artırmaq

Ölü yanan maqnezium oksiddən maksimum istifadə etmək istehsal zamanı bir neçə amili diqqətlə idarə etməyi tələb edir. Materiallar 1800 dərəcədə kifayət qədər vaxt keçirdikdə maraqlı bir şey baş verir. Düzgün qurşaqlar təbii olaraq bir-biri ilə bağlanmağa başlayır. Bu, normal kərpiclərdən 15-25 faiz daha çox təzyiqə dözə biləcək kərpiclər meydana gətirir. Fərq praktikada çox əhəmiyyətlidir. Sement sobası operatorları bildirirlər ki, bu təkmilləşdirilmiş maqneziya astarları yarılmadan və ya qalınlaşmadan minlərlə istilik və soyutma dövrünə davam edir. Bəzi bitkilərin yanmaz örtüklərinin son bir neçə ildə aparılan sahə sınaqlarına əsasən 10.000 istilik dövründən çox yaşadığını gördük.

Dayanıqlılıq və ya Performans: Geri dönüşümlü MgO və ya bakirə ölü yanmış maqneziya

Bərpa edilmiş maqnezianın istifadəsi istehsal üçün lazım olan enerjini təxminən 20-dən 35 faizə qədər azaldır. Problem bəzən 1,5%-dən çox olan silisium və dəmir oksid kimi qarışıqların geri qazanılmış materiallarda qarışığa düşməsi ilə yaranır. Bu qarışıqlar materialın əsas oksigen sobalarında şlaka davamlılığını ciddi şəkildə pozur. Keyfiyyətin ən vacib olduğu tətbiqlərdə, 97%-dən çox maqnezium oksidli yüksək təmizlikli yeni yanmamış maqnezia hələ də mütəxəssislərin etinasını qazanır. Bununla belə, elektrostatik ayırma üsullarında olan yeni inkişaf bu fərqi tədricən aradan qaldırır. Bir çox polad istehsalçıları bu gün müxtəlif materialları birləşdirir və şərait o qədər də şiddətli olmayan yerlərdə təxminən 70-dən 85%-ə qədər bərpa edilmiş MgO ehtiva edən hibrid astarlar yaradaraq yaşıl texnologiyalara keçməklə təhlükəsiz işləmə arasında optimal balans tapırlar.

SSS

Maqnezium oksid refrakter materiallarda nə üçün istifadə olunur?

Maqnezium oksid müxtəlif sənayelərdə sobaların və peçlərin döşəməsi üçün atəsdə davamlı materiallarda yüksək ərimə nöqtəsi, istilik sabitliyi və qələvi şlaklara qarşı davamlılığı ilə seçilir.

Maqnezium oksid polad istehsalında performansı necə artırır?

Polad istehsalında maqnezium oksid əriyən polad şlaklarının korroziya təsirinə qarşı yüksək möhkəmlik və davamlılıq təmin edir. Bu, aşınmanı azaldır, sobaların iş vaxtını uzadır və istehsal səmərəliliyini artırır.

Maqnezium oksidinin saflığı onun xərc effektivliyini necə təsir edir?

Yüksək saflıqlı Maqnezium oksid ümumi performansını yaxşılaşdıran istilik və korroziyaya müqaviməti artırır. Bununla birlikdə, xərcləri də artırır, xüsusi sənaye tətbiqlərinə əsaslanan saflıq səviyyəsi və xərc səmərəliliyi arasında bir tarazlıq tələb edir.