A kemence szája tűzálló öntvényének élettartama döntő hatással van a teljes cementgyártó sor működési ciklusára. Az önthető forgó kemence kemence szájának használata során az 1400 fok feletti magas hőmérsékleten túlmenően ki kell bírnia a gyors hűtés és a forró levegő áramlásának, a magas hőmérsékletű cementklinker kopásnak és a magas hőmérsékletű káros gáz alkáli korróziónak és egyéb hatásoknak is. mechanikai igénybevétel, termikus igénybevétel és kémiai erózió A felhasználási feltételek nagyon kemények, és a kemence szájüregeinek jó hősokkállósággal, kopásállósággal és lúgállósággal kell rendelkezniük. Jelenleg a korund-mullit, korund-spinell és acélszál-erősítésű tűzálló öntvények széles körben használatosak a kemenceszájú öntvényekben. A kemence szájöntvényeinek erózióállóságának és hősokkállóságának javítása érdekében gyakran adjunk hozzá némi szilícium-karbidot. A kemence szája önthető integrált bélést képezhet, de mivel rideg anyag, nehéz alkalmazkodni egy bizonyos fokú deformációhoz, mint egy tégla forgó kemencehenger, és feszültség hatására könnyen megreped. A szívósság nagyon előnyös az élettartam növelése szempontjából. A fekete korund egy szürke-fekete kristály, amelynek fő ásványi fázisa -Al2O3 és vas-alumínium spinell. Jellemzői a nagy szívósság, a magas hőmérséklet-állóság és a stabil termomechanikai tulajdonságok, és többnyire csiszolóanyagokban használják. Tekintettel a feketekorund teljesítményjellemzőire és a kemencés szájöntvények teljesítménykövetelményeire, ez a tanulmány korund-mullit kemence szájöntvényeken alapul, nyersanyagként fekete korundot használ, és a fekete korund hatását vizsgálja különböző részecskékkel. méretek és annak kiegészítése a kemence száján. Az önthető tulajdonságok hatása.
1.1 Nyersanyagok és vizsgálati terv
A tesztben használt fő nyersanyagok: szinterezett mullit (2,73 g·cm-3, szemcseméret: 8-5, 5-3, 3-1mm), barna korund (3,92) g·cm-3, részecskeméret: 3-1, 1-nél kisebb vagy egyenlő, 0.074 mm), fekete korund (3,71 g·cm{{15}) }, részecskeméret: 3-1, legfeljebb 1, 0,074 mm), szilícium-karbid (a részecskeméret legfeljebb 1, 0,074 mm), -Al2O3 por, szilícium-dioxid Mikropor és kalcium-aluminát cement, adalékanyagok vízcsökkentőt és robbanásbiztos szálat tartalmaznak.
1.2 Mintaelőkészítés és teljesítményvizsgálat
Mindenféle alapanyagot egyenlő arányban keverünk össze, adjunk hozzá 5,6 tömegszázalék vizet, majd rázzuk össze, formázzuk, és 24 órán át szobahőmérsékleten térhálósítsuk, mielőtt kivesszük a formából. A minták különböző hőmérsékleteken történő kezelése után a minták térfogatsűrűsége (YB/T5200-1993 ), nyomószilárdsága (GB/T5072-2008), hajlítószilárdsága (GB/T3001-2007) ), lineáris változási sebesség (GB/T5988-2007).
eredmények és elemzések
2.1 Különböző mennyiségű feketekorund hozzáadásának hatása a kemenceszájú öntvények teljesítményére
A feketekorund hozzáadott mennyiségének 1 mm-nél kisebb vagy azzal egyenlő növekedésével a minta térfogatsűrűsége csökkenő tendenciát mutat, amit a feketekorund kisebb térfogatsűrűsége okoz, mint a barna korundé. Figyelembe véve a részecskegradációs tényezőt, amikor az 1 mm-nél kisebb feketekorund-tartalom a vizsgálat során 25 százalékra (w) emelkedett, nem adtak a mintához 1 mm-nél kisebb vagy egyenlő szilícium-karbidot, ami megegyezett a Legfeljebb 1 mm-es fekete korund, amely minden kisebb vagy egyenlő 1 mm-es barna korundot és legfeljebb 1 mm-t helyettesít. 1 mm-nél kisebb vagy azzal egyenlő szilícium-karbid, és a fekete korund térfogatsűrűsége nagyobb, mint a szilícium-karbidé, így a minta térfogatsűrűsége javul.
Azon minták hajlítószilárdsága szobahőmérsékleten, amelyhez 5 százalék (w) hozzáadott 1 mm-nél kisebb feketekorund hozzáadott különböző hőmérsékletű kezelés után nagyobb, mint a feketekorund nélküli mintáké, és a hozzáadott mennyiség (w) kisebb, mint vagy 1 mm-es fekete korundnak megfelelő 5 százalék és 20 százalék között van. A százalékos tartományon belül a hozzáadott feketekorund mennyiségének növekedésével a minta hajlítószilárdságának változási trendje 24 órás 110 fokos tartás után nem nyilvánvaló. Ennek az az oka, hogy a minta szilárdsága 110 fokon 24 órán keresztül főként cementkötőanyagból áll. kínálat. 3 óra 1100 fok és 3 óra 1350 fok után a minták szobahőmérsékletű hajlítószilárdsága először növekvő, majd csökkenő tendenciát mutatott. A hajlítószilárdságot elsősorban a mátrix és az aggregátum közötti kötés mértéke befolyásolta, a törési folyamat pedig többnyire aggregátumokból állt. Maguk a részecskék tönkretétele, nem pedig a részecskék mátrixból való kihúzása, a hajlítószilárdság változása a mátrix és az aggregátum közötti kötés erősségét tükrözi.
Az 5% (w) feketekorundot tartalmazó minták nyomószilárdsága szobahőmérsékleten 1 mm-nél kisebb volt, mint a feketekorund nélküli mintáké. A hozzáadott feketekorund mennyiségének növekedésével a nyomószilárdság szobahőmérsékleten előbb nőtt, majd csökkent. A 110 fokon 24 órán keresztül kezelt minták nyomószilárdságát a kötőanyag hatása és a szoros tömörítés mértéke befolyásolja. Azonos tömegarány mellett a feketekorund hozzáadása a szoros tömörítés mértékének változását okozza, ezáltal a nyomószilárdság változását okozza. A vizsgálati körülmények között, amikor az 1 mm-nél kisebb vagy azzal egyenlő feketekorund hozzáadott mennyisége (w) körülbelül 10 százalék, a minta nyomószilárdsága szobahőmérsékleten a legmagasabb, miután 1100 fokon 3 órán át és 1350 fokon tartották. 3 óra, ami a mintában lévő reakció mértékéhez kapcsolódik. Ez összefügg a részecskék szoros csomagolásával [7]. Heterogén anyagként az öntvények hajlítószilárdságát könnyebben befolyásolják az olyan mikrostruktúrák, mint a repedések és az inhomogenitások, mint a nyomószilárdság.
A minta lineáris zsugorodása legfeljebb 1 mm-es feketekorund hozzáadásával 5%-kal lényegesen nagyobb, mint a feketekorund nélküli mintáé, ami azt jelzi, hogy a mintában nyilvánvaló szinterezési reakció van. A mintavonalak változásai 1100 fokos 3 órás hőkezelés után zsugorodási jellemzőket mutattak, és a zsugorodási sebesség fokozatosan csökkent, ahogy a feketekorund hozzáadott mennyisége (w) 5-20 százalék között nőtt. Az 1350 fokon 3 órán keresztül kezelt minták először a zsugorodás, majd az 1 mm-nél kisebb feketekorund hozzáadásának (w) 5-20 százalékos tartományában mutatják a tágulás jellemzőit, ami a fázisreakcióhoz kapcsolódik. [8] minta, amely azt jelzi, hogy a fekete korund először alacsony olvadáspontú folyadékfázisot hoz létre a mintában, ami térfogat zsugorodást okoz, majd a fekete korund tartalom növekedésével egy új fázis jön létre a kitáguláshoz, és a specifikus fázis további fejlesztést igényel. elemzés és megerősítés. A mintavonalváltozások 25 százalékának legfeljebb 1 mm-es feketekorund hozzáadott mennyisége (w) ingadozott, főként azért, mert a szilícium-karbidot feketekorund váltotta fel, a szilícium-karbid szintén befolyásolja a minta vonalváltozásait, a szilícium-karbid részben magas hőmérsékleti körülmények között Az oxidáció során szilícium-dioxid keletkezik, majd a reakció során mullit keletkezik, amely bizonyos fokú térfogattágító hatást vált ki. Azt is mutatja, hogy a szilícium-karbid térfogati hatása a mintára nagyobb, mint a fekete korundé. A térfogattágító hatás az 1350 fokon 3 órán keresztül kezelt minták normál hőmérsékletű nyomószilárdságának csökkenéséhez is vezet a feketekorund hozzáadott mennyiségének növekedésével. A hajlítószilárdság szobahőmérsékleten és a nyomószilárdság szobahőmérsékleten könnyen befolyásolható a mikroszkopikus hibák miatt. Ehhez képest a permanens fűtővezeték, mint makro kiértékelő index változása objektívebben tükrözheti a minta szinterezés utáni állapotát. Figyelembe véve a kemence szájon önthető felhasználási körülményeit, hősokkállóságát, szilárdságát és egyéb teljesítménykövetelményeket, az 1 mm-es vagy azzal egyenlő feketekorund hozzáadott mennyisége (w) körülbelül 15 százalék.
