Срок службы огнеупорного литья печи оказывает решающее влияние на рабочий цикл всей линии по производству цемента. Во время использования вращающейся печи, в дополнение к высокой температуре выше 1400 градусов, она также должна выдерживать воздействие быстрого охлаждения и потока горячего воздуха, высокотемпературный износ цементного клинкера и высокотемпературную вредную газовую щелочную коррозию и другие. механическое напряжение, термическое напряжение и химическая эрозия. Условия использования очень суровые, и отливки из горловины печи должны иметь хорошую термостойкость, износостойкость и щелочестойкость. В настоящее время в горловине печи широко используются корундомуллитовые, корундово-шпинельные и армированные стальным волокном огнеупорные материалы. Чтобы улучшить эрозионную стойкость и стойкость к тепловому удару литейных изделий для горловины печи, в них часто добавляют немного карбида кремния. Отливка горловины печи может образовывать цельную футеровку, но поскольку это хрупкий материал, его трудно приспособить к определенной степени деформации, как кирпичный цилиндр вращающейся печи, и он легко растрескивается под действием напряжения. Прочность очень полезна для увеличения срока службы. Черный корунд представляет собой серо-черный кристалл с -Al2O3 и железо-алюминиевой шпинелью в качестве основных минеральных фаз. Он обладает характеристиками высокой прочности, стойкости к высоким температурам и стабильными термомеханическими свойствами и в основном используется в абразивах. Принимая во внимание эксплуатационные характеристики черного корунда и эксплуатационные требования к печным отливкам, эта статья основана на корундово-муллитовых отливках с использованием черного корунда как части сырья и изучает влияние черного корунда с различными частицами. размеры и его добавление на устье печи. Влияние литейных свойств.
1.1 Сырье и план испытаний
Основным сырьем, используемым в испытании, являются: спеченный муллит (2,73 г·см-3, размер частиц включает 8-5, 5-3, 3-1мм), коричневый корунд (3,92 г·см-3, размер частиц включает 3-1, меньше или равно 1, 0.074 мм, черный корунд (3,71 г·см{{15} }, размер частиц включает 3-1, меньше или равно 1, 0,074 мм, карбид кремния (размер частиц включает меньше или равно 1, 0,074 мм), порошок -Al2O3, диоксид кремния Микропорошковый и алюминатно-кальциевый цемент, в состав добавок входят водопонизитель и взрывозащищенное волокно.
1.2 Подготовка образцов и тестирование производительности
Равномерно смешайте все виды сырья в пропорции, добавьте 5,6 процента (масс.) воды, затем встряхните и придайте форму, а затем отвердите в течение 24 часов при комнатной температуре перед извлечением из формы. После обработки образцов при различных температурах определяли объемную плотность образцов (YB/T5200-1993), прочность на сжатие (GB/T5072-2008), прочность на изгиб (GB/T3001-2007 ), скорость линейного изменения (GB/T5988-2007).
результаты и анализ
2.1 Влияние различных количеств добавки черного корунда на эксплуатационные характеристики литейных изделий в горловине печи
С увеличением количества добавляемого черного корунда менее или равного 1 мм насыпная плотность образца имеет тенденцию к снижению, что вызвано более низкой насыпной плотностью черного корунда, чем у коричневого корунда. Принимая во внимание фактор градации частиц, когда содержание черного корунда размером менее или равного 1 мм увеличилось до 25 процентов (w) в испытании, в образец не был добавлен карбид кремния размером менее или равный 1 мм, что было эквивалентно Менее или равный 1 мм черный корунд, заменяющий все Менее или равный 1 мм коричневый корунд и Меньше или равный 1 мм. Карбид кремния менее или равен 1 мм, а объемная плотность черного корунда больше, чем у карбида кремния, поэтому объемная плотность образца улучшается.
Прочность на изгиб при комнатной температуре образцов с черным корундом менее или равным 1 мм, добавленным 5 процентов (w) после обработки при различных температурах, выше, чем у образцов без черного корунда, а добавленное количество (w) менее или равно равный 1 мм черного корунда составляет от 5 до 20 процентов. В диапазоне процентов с увеличением количества добавляемого черного корунда тенденция изменения прочности на изгиб образца после выдержки при 110 град в течение 24 ч не очевидна. Это связано с тем, что прочность образца при 110° в течение 24 ч в основном складывается из цементного вяжущего. поставлять. После 1100 градусов в течение 3 часов и 1350 градусов в течение 3 часов прочность на изгиб образцов при комнатной температуре сначала увеличивалась, а затем уменьшалась. На прочность на изгиб в основном влияла степень связи между матрицей и заполнителем, а процесс разрушения происходил в основном заполнителей. Разрушение самих частиц, а не эффект вырывания частиц из матрицы, изменение прочности на изгиб отражает прочность связи между матрицей и заполнителем.
Прочность на сжатие при комнатной температуре образцов с 5% (w) черного корунда менее или равная 1 мм была ниже, чем у образцов без черного корунда. С увеличением количества добавляемого черного корунда прочность на сжатие при комнатной температуре сначала увеличивалась, а затем уменьшалась. На прочность на сжатие образцов, обработанных при 110° в течение 24 ч, влияет действие связующего и степень плотной упаковки. При одинаковом массовом соотношении добавка черного корунда вызывает изменение степени плотной упаковки, что вызывает изменение прочности на сжатие. В условиях испытаний, когда количество добавления (w) черного корунда менее или равное 1 мм составляет около 10 процентов, прочность на сжатие образца при комнатной температуре является самой высокой после выдержки при 1100 градусах в течение 3 часов и 1350 градусов в течение 3 часов. 3h, что связано со степенью реакции в образце. Это связано с плотной упаковкой частиц [7]. Как неоднородный материал, на прочность на изгиб огнеупорных материалов легче влияют микроструктуры, такие как трещины и неоднородности, чем на прочность на сжатие.
Линейная усадка образца с черным корундом менее или равным 1 мм, добавленным на 5 процентов, значительно выше, чем у образца без черного корунда, что указывает на очевидную реакцию спекания в образце. Изменения линий образцов после термообработки при температуре 1100 градусов в течение 3 часов показали характеристики усадки, и скорость усадки постепенно уменьшалась по мере увеличения добавки черного корунда (w) в диапазоне от 5 до 20 процентов. Образцы, обработанные при температуре 1350 градусов в течение 3 часов, демонстрируют характеристики сначала усадки, а затем расширения в пределах менее или равного 1 мм добавки черного корунда (w) от 5 до 20 процентов, что связано с фазовой реакцией в образец [8], что указывает на то, что черный корунд сначала образует жидкую фазу с низкой температурой плавления в образце, вызывая усадку объема, а с увеличением содержания черного корунда образуется новая фаза для расширения, и конкретная фаза нуждается в дальнейшем анализ и подтверждение. Количество добавления черного корунда менее или равное 1 мм (w) в 25 процентах изменений линии образца колебалось, в основном потому, что черный корунд заменил карбид кремния, карбид кремния также будет влиять на изменения линии образца, карбид кремния частично в условиях высокой температуры Происходит окисление с образованием диоксида кремния, а затем в результате реакции образуется муллит, который производит определенную степень эффекта объемного расширения. Это также показывает, что объемное воздействие карбида кремния на образец больше, чем у черного корунда. Эффект объемного расширения также приводит к снижению нормальной температурной прочности на сжатие образцов, обработанных при 1350° в течение 3 ч, при увеличении количества добавки черного корунда. На прочность на изгиб при комнатной температуре и прочность на сжатие при комнатной температуре легко влияют микроскопические дефекты. Для сравнения, изменение постоянной линии нагрева как показатель макрооценки может более объективно отражать состояние образца после спекания. Принимая во внимание использование литейных условий в горловине печи, устойчивость к тепловому удару, прочность и другие требования к производительности, количество добавления (w) черного корунда менее или равное 1 мм составляет около 15 процентов.
