Tehnologija karbonizacije pirolize je metoda tretmana koja koristi visoku temperaturu za pirolizaciju organskih komponenti u anaerobnim uslovima i konačno formira čvrsta jedinjenja ugljenika. U procesu pirolize i karbonizacije proizvodiće se velika količina jakih kiselih plinova kao što su dušikovi oksidi, oksidi sumpora, ugljični oksidi, klorovodik i fluorovodon. Osim djelovanja vodene pare visoke temperature, generirani dimni plin će ozbiljno erodirati oblogu peći za karbonizaciju. Lijevci za oblaganje peći za karbonizaciju moraju imati dobru otpornost na kiselu koroziju pri visokim temperaturama, odgovarajuću čvrstoću, nisku toplinsku provodljivost i odličnu otpornost na termički udar. Da bi se uzela u obzir sveobuhvatna svojstva liva za oblaganje kao što su čvrstoća, otpornost na koroziju i toplotna provodljivost, kao glavne sirovine u istraživanju se koriste mulit i smeđi korund, a uvedene su i neke šuplje kugle od silicijum karbida i glinice. u isto vrijeme pripremiti neku vrstu materijala za oblaganje peći za karbonizaciju sa niskom toplinskom provodljivošću i jakom otpornošću na kiselu koroziju. Da bi se dodatno poboljšala čvrstoća i otpornost na kiselinu livenog materijala, u skladu sa uslovima upotrebe i zahtevima za performanse obloge peći za karbonizaciju, u ovom radu je dodata količina (w) šupljih kuglica glinice od 1~0 .2mm je 15 posto i manje ili jednako 0.074mm. Na osnovu dodatka praha silicijum karbida (w) od 8 procenata, proučavani su efekti silicijum praha i čađe na svojstva kiselo-otpornih liva za karbonizacione peći.
test
1.1 Sirovine
Glavne sirovine korišćene u testu su: fuzionisani mulit, gustina 2,71g·cm-3, veličina čestica 8~5, 5~3, 3~1, Manje ili jednako 1, Manje ili jednako {{10}}.074 mm; gustina smeđeg korunda 3,90g·cm- 3, veličina čestica manja ili jednaka 1, manja ili jednaka 0.08 mm; silicijum karbid, veličina čestica manja ili jednaka 0,074 mm; aluminijeva šuplja kugla, veličina čestica 1~0,2 mm; Silicijum u prahu, čisti kalcijum aluminatni cement, silicijum dima (manje ili jednako 0,074 mm), prah čađe. Dodaci uključuju polifosfatno sredstvo za redukciju vode i sredstvo za zaštitu od eksplozije organskih vlakana.
1.2 Proces testiranja i testiranje performansi
Pomiješajte sve vrste sirovina ravnomjerno u proporcijama, dodajte vodu i promiješajte te vibrirajte kako biste formirali uzorke od 40 mm × 40 mm × 160 mm i φ180 mm × 30 mm. Nakon sušenja na sobnoj temperaturi 24 sata, kalupi se oslobađaju. Nakon očuvanja toplote na 1100 stepeni tokom 3 sata i 1350 stepeni tokom 3 sata, zapreminska gustina (YB/T5200—1993), čvrstoća na pritisak (GB/T5072—2008), čvrstoća na savijanje (GB/T3001—2007) i linearne promene testirani su uzorci. stopa (GB/T5988-2007). Prema HG/T3210-2002, uzorci su testirani na kiselinsku otpornost rastvorom azotne kiseline masene koncentracije od 50 posto.
Rezultati i diskusija
2.1. Utjecaj količine dodanog silicijumskog praha na svojstva lijevanog materijala otpornog na kiseline za peći za karbonizaciju
Nakon što su uzorci tretirani na različitim temperaturama, uz povećanje količine dodanog silicijumskog praha, trend promjene nasipne gustine nije bio konzistentan. Zapreminska gustina uzoraka tretiranih na 110 stepeni u osnovi se smanjila sa povećanjem količine dodanog silicijumskog praha. Zapreminska gustina uzoraka tretiranih na 1100 stepeni blago se smanjila sa povećanjem količine dodanog silicijumskog praha. Zapreminska gustina uzoraka je značajno veća od one nakon tretmana na 1100 stepeni.
U planu ispitivanja korišćena je ista količina silicijumskog praha umesto praha silicijum karbida. Gustina silicijum karbida je veća od gustoće silicijum. Pod istom veličinom čestica, razlika u gustini dve sirovine izazvala je razliku u zapreminskoj gustini uzorka na 110 stepeni. Sa povećanjem količine dodanog silicijumskog praha smanjila se nasipna gustina uzorka. Pod uslovom tretmana od 1100 stepeni, zapreminska gustina uzorka blago opada sa povećanjem količine dodatog silicijum dioksida, jer se silicijum dioksid delimično oksidira i formira silicijum dioksid, i reaguje sa cementom, silicijum dioksidom i drugim komponentama da se formira tečna faza niskog topljenja. , redukciona atmosfera zakopana ugljenikom u uslovima ispitivanja sprečila je proces oksidacije. Smanjenje zapreminske gustine u odnosu na tretman od 110 stepeni uglavnom je posledica isparavanja vezane vode. Nakon termičke obrade na 1350 stepeni, povećanje zapreminske gustine uzorka u poređenju sa 1100 stepeni je uglavnom uzrokovano reakcijskim sinterovanjem. Silicijum se ne topi na 1350 stepeni C. S jedne strane, njegova sopstvena oksidacija može sprečiti oksidaciju silicijum karbida, i može reagovati sa čađom i formirati silicijum karbid; s druge strane, porast temperature uzrokuje proces formiranja reakcije eutektike. Lakši je za izvođenje i može potaknuti zgušnjavanje uzorka.
Što se tiče stope onlajn promene, sa slike 2 se može videti da pod uslovom od 1100 stepeni, linearna brzina promene uzoraka sa različitim količinama silicijum praha nije mnogo različita, i svi pokazuju trend smanjenja, što ukazuje na da je stepen reakcije silicijumskog praha relativno mali, a na 1350 Pod uslovom stepena bliži je tački topljenja silicijuma. U ovom procesu, silicijumski prah prolazi kroz očiglednu reakciju i sinterovanje, što uzrokuje povećanje zapreminske gustine uzorka, postepeno smanjenje prividne poroznosti i povećanje linearne brzine skupljanja, a ovaj efekat prevazilazi onaj kod kijanita molibdena. Ekspanzija iz petrokemijskih reakcija.
Čvrstoća uzoraka tretiranih na 110 stepeni na sobnoj temperaturi ima malu razliku. Čvrstoća na ovoj temperaturi uglavnom je rezultat kombinacije hidrata mineralne faze u kalcijum aluminatnom cementu sa sistemskom fazom. Sadržaj cementa je isti, tako da razlika u čvrstoći nije velika. Nakon termičke obrade na 1100 stupnjeva, čvrstoća na savijanje i tlačna čvrstoća uzoraka pokazala je trend sporog povećanja s povećanjem količine dodanog silicijumskog praha, što ukazuje da je silicijumski prah igrao ulogu u poboljšanju čvrstoće na ovoj temperaturi. Nakon termičke obrade na 1350 stepeni, jačina uzorka se očito promijenila sa povećanjem količine dodanog silicijumskog praha. Naročito kada količina dodanog silicijumskog praha prelazi 2,5 posto (w), iako se čvrstoća na savijanje uzorka povećava, tlačna čvrstoća se smanjuje u poređenju sa onom nakon termičke obrade na 1100 stepeni. Analiza pokazuje da je pod temperaturnim uslovima od 1350 stepeni u uzorku formiran određeni sadržaj komponenti tekuće faze, što rezultira smanjenjem žilavosti liva na sobnoj temperaturi i povećanjem lomljivosti, posebno za unutrašnje neravnine. strukture livenog materijala, na čvrstoću utiču različiti nedostaci. , pukotine i drugi faktori postaju vrlo osjetljivi, što rezultira nedosljednim trendovima čvrstoće na savijanje i tlačne čvrstoće. Uzimajući u obzir uticaj silikonskog praha na čvrstoću na savijanje i čvrstoću na pritisak, odgovarajuća količina dodanog silicijumskog praha je oko 2,5 posto (w).
u zakljucku
(1) Silicijumski prah ima mali uticaj na snagu uzoraka otpornih na kiselinu na 110 stepeni. Na 1100 stepeni, silicijum u prahu počinje da prolazi kroz reakciju oksidacije, a na 1350 stepeni, silicijum u prahu prolazi kroz očiglednu reakciju i sinterovanje, što dovodi do povećanja zapreminske gustine uzorka. , linearna brzina skupljanja raste, a ovaj efekat premašuje efekat ekspanzije proizveden reakcijom mulitizacije kijanita. Pod uslovima ispitivanja, odgovarajuća količina dodanog silicijumskog praha je oko 2,5 posto (w).
(2) Na temperaturama od 110 i 1100 stepeni, jačina čađe je smanjena zbog povećanja količine vode koja se dodaje u liv otporan na kiseline. Na 1350 stepeni, reakcija između čađe i silicijum praha može poboljšati snagu. efekat. Dodavanje čađe je korisno za poboljšanje otpornosti liva na kiselinu, ali dodavanje viška čađe će povećati poroznost liva. Prema rezultatima ispitivanja, kada je dodana količina čađe 1,5 posto (w), lijevani materijal otporan na kiseline ima odgovarajuću čvrstoću i otpornost na kiseline.
