S postupným prehlbovaním národnej environmentálnej správy a väčším úsilím preukázali ekologické žiaruvzdorné materiály šetrné k životnému prostrediu bez obsahu chrómu viac výhod. Magnéziovo-hliníkové spinelové tehly sú poprednými produktmi používanými v prechodovej zóne veľkých a stredne veľkých cementárskych rotačných pecí, pretože majú výhody vysokej pevnosti, odolnosti voči vysokej teplote, odolnosti voči tepelným šokom a vysokej odolnosti voči tepelnému namáhaniu. používateľov na dlhú dobu. V tejto fáze je stále prvou voľbou pre žiaruvzdorné materiály pre prechodovú zónu. V tejto práci bol študovaný vplyv vopred syntetizovaného taveného magnéziovo-hliníkového spinelu na jeho výkon.
1 test
1.1 Suroviny
V tomto experimente sa ako hlavné suroviny používa spekaná magnézia, tavená magnézia a tavený magnéziový hliníkový spinel.
1.2 Kontrastný test pridaného množstva a veľkosti častíc rôznych horčíkovo-hliníkových spinelov
Materiály presne odvážte podľa požiadaviek na proporcie. Najprv pridajte pelety do mokrého mlyna na suché miešanie počas 2 až 3 minút, pridajte 3 % (hmot.) spojiva v roztoku lignínu a miešajte 3 až 5 minút, potom pridajte 0,088 mm jemný prášok a premiešajte 8 až 10 minút. Dokonca aj jemný prášok je úplne obalený na peletách, žiadna surovina, žiadne blato a ruka je na dotyk rovnomerná a mäkká a materiál sa dá vysypať. Tvorí ho 630 t elektrický závitovkový lis. Po vysušení surového telesa pri 110 stupňoch × 24 h sa vloží do vysokoteplotnej tunelovej pece na vypálenie. Po celkovom udržiavaní 5 vysokoteplotných bodov počas 8 hodín sa ochladí a vyberie sa z pece.
1.2 Testovanie výkonu
Otestujte objemovú hustotu a zdanlivú pórovitosť podľa GB/T5998-2000, otestujte pevnosť v tlaku pri izbovej teplote podľa GB/T 5072-2008 a otestujte odolnosť proti tepelnému šoku podľa YB/T376.{{{101} 3}}.
2 Analýza výsledkov
2.1 Vplyv pridania horčíkovo-hliníkového spinelu na vlastnosti materiálu
2.1.1 Vplyv na zdanlivú pórovitosť a objemovú hmotnosť
Vplyv množstva pridaného horčíkovo-hlinitého spinelu na zdanlivú pórovitosť a objemovú hustotu vzorky.
2.1.2 Vplyv na pevnosť v tlaku výrobkov pri izbovej teplote po vypálení
Je vidieť, že s nárastom množstva horčíkovo-hliníkového spinelu má pevnosť vzorky v tlaku klesajúcu tendenciu. Pokles síce nie je veľký, ale postupne klesá. Keď je pridané množstvo (w) väčšie ako 20 percent, pevnosť klesá zreteľnejšie.
2.1.3 Vplyv pôsobenia proti tepelným šokom
Je vidieť, že so zvyšujúcim sa množstvom pridaného horčíkovo-hliníkového spinelu sa postupne zvyšuje odolnosť vzorky voči teplotným šokom. Keď je množstvo horčíkovo-hliníkového spinelu (w) väčšie ako 24 percent, odolnosť proti tepelným šokom sa zlepšuje pomaly. Už takmer nestúpa.
2.2 Vplyv magnéziovo-hlinitého spinelu s rôznou veľkosťou častíc na vlastnosti výrobkov po vypálení
2.2.1 Vplyv na objemovú hmotnosť a zdanlivú pórovitosť
Je možné vidieť, že veľkosť častíc horčíkovo-hliníkového spinelu ovplyvňuje sypnú hustotu a zdanlivú pórovitosť produktu. Príliš veľká alebo príliš malá veľkosť častíc neprispieva k zníženiu zdanlivej pórovitosti a zvýšeniu objemovej hustoty. Najlepší stav sa dosiahne iba vtedy, keď je veľkosť častíc v príslušnom intervale 3.5-1 mm. Namerané objemové hmotnosti vzoriek B-1, B-2, B-3 a B-4 sú 2,94 g·cm-3 a 2,96 g·cm, -3, 2,95 g·cm-3, 2,95 g·cm-3, zdanlivá pórovitosť bola 16,7 percenta, 16,2 percenta, 16,4 percenta, 16,5 percenta, v uvedenom poradí.
2.2.2 Vplyv na pevnosť v tlaku pri izbovej teplote
Veľkosť častíc horčíkovo-hliníkového spinelu ovplyvňuje pevnosť v tlaku pri izbovej teplote a vhodná veľkosť častíc je prospešná na zlepšenie pevnosti v tlaku pri izbovej teplote a väčšie alebo menšie častice neprispievajú k zlepšeniu pevnosti v tlaku. pri izbovej teplote. Priemerná pevnosť v tlaku vzoriek B-1, B-2, B-3 a B-4 pri izbovej teplote je 61,3 MPa, 68,5 MPa, 65,4 MPa a 63,7 MPa, resp.
2.2.3 Vplyv pôsobenia proti tepelným šokom
So zväčšovaním veľkosti častíc horčíkovo-hliníkového spinelu vykazuje stabilita vzorky voči tepelnému šoku trend najprv stúpať a potom klesať. Odolnosť vzoriek B-1, B-2, B-3 a B-4 voči tepelnému šoku bola 14-krát, 16-krát, 12-krát a 9-krát.
2.3 Analýza
Keďže objemová hustota pridaného taveného magnéziovo-hlinitého spinelu (3,72 g·cm-1) je vyššia ako objemová hustota vysokočistého magnézia (3,25 g·cm-1), objemová hustota pridaného magnézio-hliníkový spinel sa zvyšuje S nárastom zjavná pórovitosť vykazovala klesajúci trend. Keď sa magnéziovo-hliníkový spinel pridá na viac ako 20 percent, produkt vytvorí sekundárny spinel počas procesu vypaľovania a telo tehly sa roztiahne a mikrotrhliny sa zväčšia, čo vedie k zníženiu objemovej hustoty a zvýšeniu zdanlivej pórovitosti. Pretože spinel a periklas sú rovnaké rovnoosé kryštálové systémy, koeficient tepelnej rozťažnosti magnéziovo-hlinitého spinelu je 7,6×10-6 a koeficient tepelnej rozťažnosti periklasu je 13,5×10-6. Tehly M-MA využívajú hlavne veľký rozdiel v koeficiente tepelnej rozťažnosti medzi nimi. Počas procesu vypaľovania a chladenia vzniká určitý počet mikrotrhlín. Vytváranie mikrotrhlín zlepšuje odolnosť materiálu voči teplotným šokom. Pri použití je možné použiť primerané množstvo mikrotrhlín. Tlmite tepelné napätie spôsobené zmenou teploty pece a obmedzte odlupovanie produktu. Príliš veľa mikrotrhlín však nepriaznivo ovplyvní pevnosť materiálu. Preto so zvyšujúcim sa počtom horčíkovo-hliníkových spinelov sa zlepšuje odolnosť materiálu voči tepelným šokom. Pevnosť v tlaku pri izbovej teplote je znížená.
3 Záver
(1) S nárastom množstva horčíkovo-hliníkového spinelu sa pevnosť v tlaku horčíkovo-hliníkových tehál pri izbovej teplote postupne znižuje a výkon tepelného šoku sa postupne zlepšuje. Celková objemová hustota, zdanlivá pórovitosť, pevnosť v tlaku pri izbovej teplote, stabilita tepelného šoku atď. Faktory, rozumné pridané množstvo (w) je 20 percent a počet odolnosti proti tepelnému šoku sa sotva zvýši, keď pridané množstvo presiahne 24 percent;
(2) Pridanie magnéziovo-hlinitého spinelu na vytvorenie sekundárneho spinelu s magnéziou (M-MA) počas procesu vypaľovania, čo vedie k primeranému množstvu mikrotrhlín, čo je prospešné na zlepšenie výkonu pri tepelnom šoku, ale znižuje sa pevnosť;
(3) Vhodné zvýšenie veľkosti častíc horčíkovo-hliníkového spinelu je prospešné na zlepšenie odolnosti proti tepelným šokom. Výsledkom testu je, že objemová hustota produktu pri veľkosti častíc je 3.5-1 mm, zdanlivá pórovitosť je najlepšia, pevnosť je mierna a stabilita pri tepelnom šoku je dobrá. .
