В данной работе в качестве основного сырья используются отчищенный стальной шлак отвального алюмомагнезиального шпинели и отвальный алюмомагнезиальный шпинель, а для приготовления необожженного кирпича используется цемент. Чтобы получить оптимизированные параметры процесса, он может предоставить техническую информацию об общем использовании огнеупорных материалов после их использования.
тест
1.1 Сырье
Очищенный стальной шлак и отходы магнезиально-алюминиевой шпинели получают после удаления, резки и сортировки с помощью таких инструментов, как молотки и режущие машины.
(1) Удаление стального шлака: после дробления, шаровой мельницы и просеивания получают три различных спецификации: 0-1, 1-3 и 3-5 мм. Поскольку исходные материалы из стального шлака с обшивкой 1-3 мм и 3-5 мм могут выступать в качестве компонента каркаса в необожженном кирпиче и играть вспомогательную роль, повышают прочность необожженного кирпича и снижают стоимость производства кирпича. , поэтому природный песок в пропорцию не добавляется. Химический состав очищенного стального шлака показан в таблице 1. Видно, что сырьем очищенного стального шлака является стальной шлак с высоким содержанием железа (Fe2O3) и высоким содержанием песка (SiO2), а основные фазы очищенный стальной шлак представляет собой фазу двухкальциевого силиката и фазу свободного оксида кальция; Слоистая структура пористая и не плотная, похожая на микроструктуру глины, поэтому может заменить глину для производства негорючих кирпичей. Анализ ЭДС показывает, что основными элементами расслоившегося стального шлака являются Si, Mg, Al, Ca, Fe и так далее.
(2) Отходы магнезиально-алюминиевой шпинели: пропустить через сито с 45-сетками после шаровой мельницы, чтобы убедиться, что размер частиц исходного материала в образце составляет менее 0,5 нм. Основными компонентами отработанной магнезиально-алюминиевой шпинели являются Al2O3 и MgO; после анализа можно сделать вывод, что основными фазами отвальной магнезиально-алюминиевой шпинели являются периклазовая фаза и фаза магнезиально-алюминиевой шпинели; можно заметить, что отработанная магнезиально-алюминиевая шпинель Камня имеет слоистую структуру. С помощью анализа энергетического спектра ЭДС видно, что основными элементами отработанной магнезиально-глиноземистой шпинели являются Al, Mg, Si и др., а также много алюминиевых элементов, которые могут обеспечить необожженному кирпичу необходимую прочность.
(3) Цемент: P·O42.5, характеристики соответствуют требованиям GB175-2007 «Общий портландцемент». Цемент используется как вяжущий компонент и активатор в необожженном кирпиче.
1.2 Подготовка проб
Этот образец для испытаний готовят путем дозирования, смешивания, формования и отверждения. Условия дозирования: шлак стальной отвердленный 60%, 70% (делится на три спецификации 0-1, 1-3, 3-5мм), отвальная магнезиально-алюминиевая шпинель 20%, 30%. процентов, цемента и воды устанавливаются соответственно 10 процентов, 2 процента. Материал смешивают сначала сухим смешиванием в течение 2 минут, а затем добавлением воды и влажным смешиванием в течение 2 минут. После того, как сырье равномерно смешано, принимается процесс формования. Диаметр формы 20 мм, давление формования 15 МПа. После извлечения из формы образцы отверждали при комнатной температуре и давлении в течение 28 дней, и каждые 3 дня обрызгивали водой, чтобы предотвратить растрескивание образцов, чтобы получить образцы несгоревшего кирпича. В процессе формования сначала использовалось давление 10 МПа, и было обнаружено, что образец не полностью сформировался, и порошок отвалился. И путем сравнения установлено, что прочность на сжатие образцов, сформированных под давлением 15 МПа, выше, чем у образцов, сформированных под давлением 10 МПа.
1.3 Структурная характеристика и тестирование производительности
(1) С использованием рентгеновского дифрактометра модели D/max-rA японской компании Rigaku был проведен фазовый анализ сырья стального шлака и алюмомагнезиальной шпинели и необожженных кирпичей после формования и отверждения.
(2) Сканирующий электронный микроскоп S-3000N компании Hitachi, Япония, использовался для характеристики морфологии, структуры, формы и распределения необожженных кирпичей.
(3) Используя электронную универсальную испытательную машину (CTM4304, China MTS Company), были проведены испытания образцов необожженного кирпича на прочность на сжатие и изгиб.
Результаты и анализ
2.1 Насыпная плотность и водопоглощение необожженного кирпича
(1) Насыпная плотность необожженных кирпичей имеет общую тенденцию к увеличению с увеличением содержания шлака в шлаке и уменьшением содержания в отходах алюмомагнезиальной шпинели. Когда градация частиц очищенного стального шлака составляет 0-1мм25%, 1-3мм25% и 3-5мм20%, объемная плотность необожженного кирпича является наибольшей. , что составляет 2863 кг/м3. Причина может заключаться в том, что в образце увеличивается содержание расслоившегося сталешлака, а плотность расслоившегося сталешлака выше, чем у отвальной алюмомагнезиальной шпинели, что приводит к увеличению общей насыпной плотности необожженного кирпича. (2) Когда градация частиц очищенного стального шлака составляет 0–1 мм 15 %, 1–3 мм 15 %, 3–5 мм 30 %, степень водопоглощения необожженного кирпича является наименьшей, что составляет 6,07 %, и причина может заключаться в следующем. 30 процентов отходов магнезиально-алюминиевой шпинели. Порошок и расслоившийся стальной шлак 0-1мм полностью заполнили пустоты в каркасе необожженного кирпича, что привело к снижению водопоглощения образца. Водопоглощение всех образцов соответствует требованиям стандарта JC/T422-2007 «Неспекшиеся кирпичи из хвостохранилищ» по водопоглощению менее 18 процентов.
2.2 Отклонение размеров необожженного кирпича
Поскольку такие активные компоненты, как C2S, C3S и алюминат железа в отслаивающемся стальном шлаке, являются желеобразными, активатор, который может стимулировать активность цемента, может образовываться в процессе гидратации, а активированный цемент приводит к объему негорючий кирпич. Расширение, поэтому оно оказывает определенное влияние на размер несгоревшего кирпича.
В этом испытании количество используемого цемента составляет 10 процентов, а радиальные и осевые изменения размеров заготовки относительно малы, и на поверхности не появляются трещины. В соответствии с требованиями JC/T422-2007 "отклонение внешнего вида и размера менее 2 мм.
в заключение
(1) Давление формования и соотношение сырья влияют на характеристики необожженного кирпича. Оптимизированные параметры процесса подготовки, полученные в результате исследований, включают: отслаивание стального шлака 0-1мм25%, 1-3мм15%, 3-5мм20%, магниево-алюминиевая шпинель 30%, цемент 10%, давление формования 15МПа.
(2) В дополнение к исходному оксиду магния и сульфату кальция полученный необожженный кирпич также образует новую фазу серпентина. Морфологический анализ показывает, что негорючие кирпичи имеют облицовочную и мозаичную структуру, а мелкие частицы алюмомагнезиальной шпинели внедрены в неравномерно расслоенный стальной шлаковый каркас, который играет роль наполнителя и делает негорючие кирпичи плотными.
(3) В этом испытании минимальная степень водопоглощения подготовленных негорючих кирпичей составляет 6,07 процента, а максимальная прочность на сжатие составляет 9,57 МПа, что соответствует стандартным требованиям JC/T446-2000 «Бетонные тротуарные кирпичи». ". Это экспериментальное исследование имеет большое значение для общего использования огнеупорных материалов после их использования.
