Sa postepenim produbljivanjem nacionalnog upravljanja životnom sredinom i većim naporima, ekološki prihvatljivi alkalni vatrostalni materijali bez hroma pokazali su više prednosti. Magnezij-aluminij spinel opeke su vodeći proizvodi koji se koriste u prijelaznoj zoni velikih i srednjih cementnih rotacijskih peći zbog svojih prednosti visoke čvrstoće, otpornosti na visoke temperature, otpornosti na termički udar i jake otpornosti na termička opterećenja univerzalno su prepoznate od strane korisnika već duže vrijeme. U ovoj fazi je još uvijek prvi izbor za vatrostalne materijale za prijelaznu zonu. U ovom radu je proučavan uticaj prethodno sintetizovanog fuzionisanog magnezijum-aluminijum spinela na njegove performanse.
1 test
1.1 Sirovine
Ovaj eksperiment koristi sinterirani magnezijum, topljeni magnezijum i staljeni magnezijum aluminij spinel kao glavne sirovine.
1.2 Kontrastni test dodavanja količine i veličine čestica različitog magnezijum aluminijskog spinela
Precizno izmjerite materijale u skladu sa zahtjevima za proporcije. Prvo dodajte pelete u vlažni mlin za suho miješanje 2 do 3 minute, dodajte 3 procenta (w) vezivnog rastvora lignina i miješajte 3 do 5 minuta, zatim dodajte 0.088 mm fini prah i miješajte za 8 do 10 minuta. Čak, fini prah je potpuno omotan na pelete, nema sirovine, nema blata, a ruka je ujednačena i mekana, a materijal se može isprazniti. Formira se električnom vijčanom presom od 630 t. Nakon što se zeleno tijelo osuši na 110 stepeni × 24 h, ubacuje se u visokotemperaturnu tunelsku peć za pečenje. Nakon što se ukupno 5 visokotemperaturnih tačaka drži 8 sati, ohladi se i izvadi iz peći.
1.2 Testiranje performansi
Testirajte zapreminsku gustinu i prividnu poroznost prema GB/T5998-2000, testirajte čvrstoću na pritisak na sobnoj temperaturi prema GB/T 5072-2008 i testirajte otpornost na termalni udar prema YB/T376.{{ 3}}.
2 Analiza rezultata
2.1 Utjecaj dodatka magnezijum-aluminij spinela na svojstva materijala
2.1.1 Utjecaj na prividnu poroznost i nasipnu gustinu
Uticaj dodane količine magnezijum-aluminijum spinela na prividnu poroznost i nasipnu gustinu uzorka.
2.1.2 Utjecaj na tlačnu čvrstoću proizvoda na sobnoj temperaturi nakon pečenja
Vidi se da sa povećanjem količine magnezijum-aluminijum spinela, tlačna čvrstoća uzorka pokazuje trend smanjenja. Iako smanjenje nije veliko, postepeno se smanjuje. Kada je količina dodatka (w) veća od 20 posto, jačina se očiglednije smanjuje.
2.1.3 Utjecaj performansi antitermalnog šoka
Može se vidjeti da kako se povećava količina dodanog magnezijum-aluminij spinela, otpornost uzorka na termalni udar postepeno raste. Kada je količina magnezijum-aluminijum spinela (w) veća od 24 posto, otpornost na termalni udar se polako poboljšava. Gotovo se više ne diže.
2.2 Uticaj magnezijum-aluminijum spinela različitih veličina čestica na svojstva proizvoda nakon pečenja
2.2.1 Utjecaj na nasipnu gustinu i prividnu poroznost
Može se vidjeti da veličina čestica magnezijum-aluminij spinela utiče na nasipnu gustinu i prividnu poroznost proizvoda. Prevelika ili premala veličina čestica ne doprinosi smanjenju prividne poroznosti i povećanju nasipne gustine. Najbolji uvjet se postiže samo kada je veličina čestica unutar odgovarajućeg intervala od 3.5-1 mm. Izmjerene zapreminske gustine uzoraka B-1, B-2, B-3 i B-4 su 2,94 g·cm-3 i 2,96 g·cm, respektivno -3, 2,95 g·cm-3, 2,95 g·cm-3, prividna poroznost je bila 16,7 procenata, 16,2 procenata, 16,4 procenata, 16,5 procenata, respektivno.
2.2.2 Utjecaj na čvrstoću na pritisak na sobnoj temperaturi
Veličina čestica magnezij-aluminij spinela utječe na tlačnu čvrstoću na sobnoj temperaturi, a odgovarajuća veličina čestica je korisna za poboljšanje tlačne čvrstoće na sobnoj temperaturi, a veće ili manje one ne doprinose poboljšanju tlačne čvrstoće na sobnoj temperaturi. Prosječna tlačna čvrstoća na sobnoj temperaturi uzoraka B-1, B-2, B-3 i B-4 iznosi 61,3 MPa, 68,5 MPa, 65,4 MPa i 63,7 MPa, respektivno.
2.2.3 Utjecaj performansi antitermalnog šoka
Sa povećanjem veličine čestica magnezijum-aluminijum spinela, stabilnost uzorka na termički udar pokazuje trend prvo povećanja, a zatim opadanja. Otpornost na termalni udar uzoraka B-1, B-2, B-3 i B-4 bila je 14 puta, 16 puta, 12 puta i 9 puta, respektivno.
2.3 Analiza
Budući da je zapreminska gustina dodanog fuzionisanog magnezijum-aluminijum spinela (3,72 g·cm-1) veća od zapreminske gustine magnezijuma visoke čistoće (3,25 g·cm-1), zapreminska gustina dodanog magnezijum-aluminijum spinel se povećava Sa povećanjem, prividna poroznost je pokazala opadajući trend. Kada se magnezijum-aluminijum spinel doda više od 20 posto, proizvod će formirati sekundarni spinel tokom procesa pečenja, a tijelo opeke će se proširiti i mikropukotine će se povećati, što će rezultirati smanjenjem zapreminske gustine i povećanjem prividne poroznosti. Budući da su spinel i periklaz isti kristalni sistem sa jednakom osovinom, koeficijent termičkog širenja magnezijum-aluminijum spinela je 7,6×10-6, a periklaza 13,5×10-6. M-MA cigle uglavnom iskorištavaju veliku razliku u koeficijentu toplinskog širenja između njih. Tokom procesa pečenja i hlađenja nastaje određeni broj mikropukotina. Stvaranje mikropukotina poboljšava otpornost materijala na termički udar. Odgovarajuća količina mikropukotina se može koristiti u upotrebi. Ublažite termički stres uzrokovan promjenom temperature peći i smanjite ljuštenje proizvoda. Međutim, previše mikropukotina će negativno utjecati na čvrstoću materijala. Stoga, kako se broj magnezijum aluminijskih spinela povećava, otpornost materijala na termički udar se poboljšava. Čvrstoća na pritisak na sobnoj temperaturi je smanjena.
3 Zaključak
(1) Sa povećanjem količine magnezijum-aluminijum spinela, tlačna čvrstoća magnezij-aluminijskih cigli na sobnoj temperaturi će se postepeno smanjivati, a učinak termičkog šoka će se postupno poboljšavati. Ukupna zapreminska gustina, prividna poroznost, čvrstoća na pritisak na sobnoj temperaturi, stabilnost toplotnog udara, itd. Faktori, razumna količina dodavanja (w) je 20 procenata, a broj otpornosti na toplotni udar jedva da se povećava nakon što količina dodavanja pređe 24 procenta;
(2) Dodavanje magnezij-aluminijum spinela da bi se formirao sekundarni spinel sa magnezijumom (M-MA) tokom procesa pečenja, što rezultira odgovarajućom količinom mikropukotina, što je korisno za poboljšanje performansi termičkog šoka, ali je snaga smanjena;
(3) Odgovarajuće povećanje veličine čestica magnezijum-aluminijum spinela je korisno za poboljšanje otpornosti na termalni udar. Rezultat testa je da se dodaje zapreminska gustina proizvoda kada je veličina čestica 3.5-1 mm, prividna poroznost je najbolja, čvrstoća je umjerena, a stabilnost toplotnog udara dobra. .
