Aplicación de ferrosilicio nitrurado en materiales refractarios.
El ferrosilicio nitrurado (material tipo FeSi3N4, fases principales -Si3N4 +FeSi) se utiliza principalmente en materiales refractarios: mezclas de hormigón, masas para grifería y sistemas refractarios compuestos.
En las mezclas de hormigón, se añade al revestimiento de las artesas de los altos hornos del sistema Al2O3-SiC-C, así como al magnesio y al hormigón con alto contenido de alúmina.
En compuestos para grifos, mejora la resistencia a la flexión a alta temperatura (HMOR), la resistencia a la erosión por escoria y hierro líquido, y mejora la capacidad de sellado del orificio para grifo de hierro fundido.
La fase Si3N4 se oxida durante la operación para formar una capa protectora de SiO2, que es un factor clave en su resistencia a la oxidación y la corrosión por escoria.
1. Mezclas de hormigón refractario.
El ferrosilicio nitrurado se utiliza principalmente en mezclas de hormigón para fundiciones de hierro y siderurgia: en hormigón para cubetas de altos hornos del sistema Al2O3-SiC-C, magnesio y hormigón con alto contenido de alúmina. El aditivo aumenta la resistencia a altas temperaturas y la resistencia de la matriz a la oxidación y la erosión, por lo que se usa ampliamente en materiales de revestimiento de canales donde las superficies están constantemente en contacto con un flujo de escoria y hierro fundido.
2. Masas de extracción para altos hornos
Taphole - es un material refractario que se utiliza para sellar el orificio de grifo de hierro fundido de un alto horno a través del cual salen juntos el hierro fundido y la escoria al golpearlos. A medida que aumentan los períodos de revisión de los hornos y se introducen nuevas tecnologías de fundición, se imponen mayores exigencias a la masa del orificio del grifo: debe resistir la agresión química, la erosión del hierro fundido y la escoria, soportar altas temperaturas, obstruirse fácilmente, mantener la estabilidad del volumen cuando se calienta, ser fácilmente perforado y proteger el hogar del horno.
En la práctica, el uso de compuestos de roscado con ferrosilicio nitrurado garantiza una producción estable de hierro fundido sin salpicaduras anormales, una alta resistencia a la flexión a temperaturas de funcionamiento y una alta resistencia a la erosión. Esto le permite mantener la estanqueidad y la longitud del orificio del grifo de hierro fundido durante los roscados prolongados. Los indicadores de rendimiento específicos dependen de la formulación de la mezcla, el modo de funcionamiento del horno y la calidad de las materias primas, por lo que deben confirmarse mediante pruebas industriales.
3. Refractarios compuestos
Los refractarios compuestos están hechos de dos o más tipos de materias primas refractarias con diferentes propiedades, combinadas mediante métodos físicos o químicos para crear nuevas características a nivel macro- o micro. El ferrosilicio nitrurado se utiliza en sistemas compuestos tanto a base de carbono como libres de carbono, donde su estabilidad a la oxidación y sus propiedades térmicas complementan otras fases.
4. Principio de funcionamiento del ferrosilicio nitrurado.
Un material típico de tipo FeSi_3N_4 contiene aproximadamente entre un 45 y un 55 % de Si, entre un 25 y un 32 % de N y el resto - Fe (las fases principales son - Si_3N_4 y FeSi; la composición exacta se indica en el COA). Durante el servicio, el nitruro se oxida preferentemente para formar una capa densa de SiO_2 en la superficie, que protege las fases de carbono y SiC de una mayor oxidación. Los bigotes dispersos (bigotes) y las partículas de Si_3N_4 también fortalecen la matriz a altas temperaturas. Esta combinación proporciona al material una alta resistencia al calor, resistencia a la erosión y protección contra la oxidación.
Preguntas frecuentes
B1. ¿Qué es el ferrosilicio nitrurado?
Se trata de un material del sistema Fe-Si-N (nominalmente FeSi_3N_4), cuyas fases principales son Si_3N_4 y FeSi. Utilizado como aditivo antioxidante y fortalecedor en refractarios.
B2. ¿En qué sistemas ignífugos se utiliza?
En hormigón de cubetas de altos hornos Al_2O_3-SiC-C, masas de grifo, hormigones de magnesio y con alto contenido de alúmina, así como en compuestos que contienen carbono.
B3. ¿Por qué previene la oxidación?
La fase Si_3N_4 se oxida para formar una densa capa protectora de SiO_2, que protege el carbono y el SiC del contacto con el oxígeno.
P4. ¿Cómo se debe manipular el polvo?
Almacenar en condiciones secas y controlar la formación de polvo al mezclar; Cumplir con la ficha de datos de seguridad (MSDS) del proveedor.
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