ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖИДКОГО ШЛАКА СИСТЕМЫ CaO-Al2O3-SiO2-MgO С ОГНЕУПОРНОЙ КЕРАМИКОЙ НА ОСНОВЕ Al2O3

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Метод лежащей капли использован для исследования взаимодействия жидкого шлака системы CaO-Al2O3-SiO2-MgO с огнеупорным материалом на базе Al2O3. Показано снижение значений краевого угла смачивания до 15° в первые 10 мин опыта и последующее уменьшение его значений до 6° в течение 110 мин. Исследована микроструктура и проведено элементов картирование границ поперечных орезов шлака и керамики. На границах зерен оксида алюминия в огнеупорном материале обнаружено образование фазы, соответствующей соединению CaAl12O19. Его доля в исходной керамике составила ~9 мас.%, в то время как в керамике после опыта ~25 мас.%, что указывает на химическое взаимодействие шлака с огнеупором. Зафиксировано проникновение шлака в глубь керамической подложки в центральной области взаимодействия.

Об авторах

С. Н Анучкин

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: AnuchkinSN@yandex.ru
Москва, Россия

А. А Александров

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: a.a.aleksandrov@gmail.com
Москва, Россия

А. Г Каневский

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: email@example.com
Москва, Россия

О. А Комолова

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: email@example.com
Москва, Россия

К. В Григорович

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: email@example.com
Москва, Россия

А. Б Михайлова

ФГБУН Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН

Email: email@example.com
Москва, Россия

Список литературы

  1. Fruhstorfer, J. Erosion and corrosion of alumina refractory by ingot casting steels / J. Fruhstorfer, L. Schöttler, S. Dudczig, G. Schmidt, P. Gehre, C.G. Aneziris // J. Europ. Ceramic Soc. 2016. V.36. P.1299–1306.
  2. Long, Q. Measuring dynamic nonreactive wetting behavior between interstitial-free molten steel and alumina / Q. Long, W. Wang, X. Gao // Met. Mater. Trans. B. 2024. V.55B. №3. P.1762–1772.
  3. Song, J.-W. Effect of nano-carbon black content on wetting phenomenon of molten steel and alumina-carbon ceramic filter substrates / J.-W. Song, W. Yan, Z. Chen, Y. Liu, S.-S. Hong // J. Iron Steel Res. Int. 2024. V.31. №8. P.1900–1913.
  4. Lao, Y. Effect of Al content in steel on interfacial interaction between molten steel and MgO substrate / Y. Lao, Y. Gao, C. Yuan, G. Li // Steel Res. Int. 2023. V.94. №6. P.1–12. Art.2200778.
  5. Cheng, L. Wettability between Si-Mn-killed steel and MgO-based refractory containing SiO2 impurities / L. Cheng, Y. Ren, T. Liu, L. Zhang // Steel Res. Int. 2022. V.93. P.1–12. Art.2100703.
  6. Novák, V. Wetting of refractory ceramics with high-manganese and structural steel and description of interfacial interaction / V. Novák, L. Řeháčková, S. Rosypalová, D. Matýsek // Crystals. 2022. V.12. №12. P.1–12. Art.1782.
  7. Wang, Yx. High-temperature wetting behavior between slag and refractory / Yx. Wang, Yg. Li, Yb. Gao, Zh. Huang, Hj. Zhang // J. Iron Steel Res. Int. 2024. V.31. P.1304–1319.
  8. Yang, M. Modelling the dissolutive wetting of slag-oxide system at high temperatures / M. Yang, Z. Yan, Z. Li, X. Lv, C. Bai // Met. Mater. Trans. B. 2025. V.56B. №2. P.1573–1587.
  9. Hwang, I. Physical and chemical wetting behavior between MgO-C and liquid slag with varying slag composition / I. Hwang, Y. Chung // Met. Mater. Trans. B. 2023. V.54B. №6. P.2881–2888.
  10. Wang, C. Wettability and spreading kinetics between some refractory materials and molten calcium aluminate slag / C. Wang, C. Xie, J. Xu, K. Wan // Steel Res. Int. 2025. P.1–20. Art.2400895.
  11. Jeon, J. Interfacial reaction between different MgO-based refractories and the CaO-FeOx-SiO2 slag system at 1400°C / J. Jeon, D. Lindberg // J. Europ. Ceramic Soc. 2025. V.45. №5. Art.117099.
  12. Шварц, К. Изучение проникновения жидкого металла в продувочные пробки / К. Шварц, О. Краус // Огнеупоры и техническая керамика. 2013. №4–5. С.52–56. –
  13. Анучкин, С.Н. Взаимодействие огнеупорной керамики на основе Al2O3 с железоуглеродистым расплавом / С.Н. Анучкин, А.А. Александров, А.Г. Каневский, С.Б. Румянцева, К.В. Григорович, Н.С. Съемщиков // Металлы. 2024. №5. С.28–36. –
  14. Анучкин, С.Н. Поверхностные и объемные свойства железоуглеродистого расплава при взаимодействии с огнеупорной керамикой на основе Al2O3 / С.Н. Анучкин, А.А. Александров, А.Г. Каневский, О.А. Комолова, К.В. Григорович // Металлы. 2025. №4. С.112 – 121 –
  15. Анучкин, С.Н. Исследование поверхностных свойств расплавов на основе никеля методом большой капли. I. Поверхностное натяжение / С.Н. Анучкин, В.Т. Бурцев, М.В. Загуменников, В.В. Сидоров, В.Е. Ригин // Металлы. 2010. №1. С.15–20. –
  16. Song, J. Corrosion behavior of Al2O3 substrate by SiO2-MgO-FeO-CaO-Al2O3 slag / J. Song, Y. Liu, X. Lv, Z. You // J. Mater. Res. Tech. 2020. V.9. №1. P.314–321.
  17. Monaghan, B.J. Effect of slag composition on wettability of oxide inclusions / B.J. Monaghan, H. Abdeyazdan, N. Dogan, M.A. Rhamdhani, R.J. Longbottom, M.W. Chapman // ISIJ Intern. 2015. V.55. №9. P.1834–1840.
  18. Shen, P. Wettability between molten slag and dolomitic refractory / P. Shen, L. Zhang, Y. Wang, S. Sridhar, Q. Wang // Ceram. Intern. 2016. V.42. №14. P.16040–16048.
  19. Slag Atlas : handbook. – Düsseldorf : Verlag Stahleisen GmbH, 1995. 634 p.
  20. Хайдуков, Н.М. Люминесценция ионов марганца и хрома в соединениях со структурой шпинели / Н.М. Хайдуков, М.Н. Бреховских, Н.Ю. Кирикова, В.А. Кондратюк, В.Н. Махов // Оптика и спектроскопия. 2023. Т.131. Вып.4. С.450–459. –
  21. Рябов, И.Д. Особенности вхождения примесных ионов Cr3+ в кристаллическую структуру шпинели MgAl2O4 (по данным ЭПР) / И.Д. Рябов, М.Л. Мейльман // Бюл. Моск. общества испытателей природы. Отд. геол. 2016. Т.91. Вып.6. С.62–65. –

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025