Uunin suussa olevan tulenkestävän valukappaleen käyttöiällä on ratkaiseva vaikutus koko sementin tuotantolinjan toimintakiertoon. Pyörivän uunin uunin suuvalua käytettäessä sen on yli 1400 asteen korkean lämpötilan lisäksi kestettävä nopean jäähdytyksen ja kuuman ilman virtauksen, korkean lämpötilan sementtiklinkkerin kulumisen ja korkean lämpötilan haitallisen kaasun alkalikorroosion ja muiden vaikutusten. mekaaninen rasitus, lämpöjännitys ja kemiallinen eroosio Käyttöolosuhteet ovat erittäin ankarat, ja uunin suuvalukappaleiden tulee olla hyvä lämpöiskun-, kulutus- ja alkalinkestävyys. Tällä hetkellä korundi-mulliitti-, korundi-spinelli- ja teräskuituvahvisteisia tulenkestäviä valukappaleita käytetään laajalti uunin suuvaluissa. Uunin suuvalujen eroosionkestävyyden ja lämpöiskun kestävyyden parantamiseksi niihin lisätään usein piikarbidia. Uunin suuvalu voi muodostaa kiinteän vuorauksen, mutta koska se on hauras materiaali, se on vaikea sopeutua tiettyyn muodonmuutosasteeseen, kuten tiilikiertouunin sylinteri, ja se on helppo halkeilla jännityksen vaikutuksesta. Sitkeys on erittäin hyödyllinen sen käyttöiän pidentämiseksi. Musta korundi on harmaa-musta kide, jonka päämineraalifaaseina -Al2O3 ja rauta-alumiini spinelli. Sillä on korkea sitkeys, korkean lämpötilan kestävyys ja vakaat termomekaaniset ominaisuudet, ja sitä käytetään enimmäkseen hioma-aineissa. Mustan korundin suorituskykyominaisuudet ja uunin suuvalujen suorituskykyvaatimukset huomioon ottaen tämä artikkeli perustuu korundi-mulliittiuunin suuvaluihin, joissa raaka-aineena käytetään mustaa korundia ja tutkitaan mustan korundin vaikutusta eri hiukkasten kanssa. koot ja sen lisäys uunin suuhun. Valettavien ominaisuuksien vaikutus.
1.1 Raaka-aineet ja testisuunnitelma
Testissä käytetyt pääraaka-aineet ovat: sintrattu mulliitti (2,73 g·cm-3, hiukkaskoko sisältää 8-5, 5-3, 3-1mm), ruskea korundi (3,92) g·cm-3, hiukkaskoko sisältää 3-1, pienempi tai yhtä suuri kuin 1, 0.074 mm), musta korundi (3,71 g·cm{{15} }, hiukkaskoko sisältää 3-1, pienempi tai yhtä suuri kuin 1, 0,074 mm), piikarbidi (hiukkaskoko sisältää enintään 1, 0,074 mm), -Al2O3-jauhe, piidioksidi Mikrojauhe ja kalsiumaluminaattisementti, lisäaineet sisältävät vettä vähentävää ja räjähdyssuojattua kuitua.
1.2 Näytteen valmistelu ja suorituskyvyn testaus
Sekoita kaikenlaiset raaka-aineet tasaisesti, lisää 5,6 % (w) vettä ja ravista ja muotoile ja koveta 24 tuntia huoneenlämmössä ennen muotista irrottamista. Kun näytteitä on käsitelty eri lämpötiloissa, näytteiden bulkkitiheys (YB/T5200-1993), puristuslujuus (GB/T5072-2008), taivutuslujuus (GB/T3001-2007) ), lineaarinen muutosnopeus (GB/T5988-2007).
tulokset ja analyysi
2.1 Erilaisten mustan korundin lisäysmäärien vaikutus uunin suuvalujen suorituskykyyn
Mustan korundin lisäysmäärän kasvaessa 1 mm tai pienempi, näytteen bulkkitiheys osoittaa alaspäin suuntausta, mikä johtuu mustan korundin pienemmästä bulkkitiheydestä kuin ruskean korundin. Kun otetaan huomioon hiukkasgradaatiokerroin, kun alle 1 mm:n mustakorundin pitoisuus kokeessa nousi 25 prosenttiin (w), näytteeseen ei lisätty piikarbidia, joka on pienempi tai yhtä suuri kuin 1 mm, mikä vastasi Vähemmän tai yhtä suuri kuin 1 mm musta korundi, joka korvaa kaikki Alle tai yhtä suuri kuin 1 mm ruskea korundi ja pienempi tai yhtä suuri kuin 1 mm. Piikarbidi, jonka paksuus on enintään 1 mm, ja mustan korundin irtotiheys on suurempi kuin piikarbidin, joten näytteen irtotiheys paranee.
Taivutuslujuus huoneenlämpötilassa näytteille, joihin on lisätty 5 prosenttia (w) 5 prosenttia (w) mustaa korundia eri lämpökäsittelyn jälkeen, on suurempi kuin näytteiden ilman mustakorundia, ja lisäysmäärä (w) on pienempi kuin tai yhtä suuri kuin 1 mm musta korundi on 5-20 prosenttia. Prosenttialueella lisätyn mustakorundin määrän kasvaessa näytteen taivutuslujuuden muutostrendi 110 asteen 24 tunnin ajan pitämisen jälkeen ei ole ilmeinen. Tämä johtuu siitä, että näytteen lujuus 110 asteessa 24 tunnin ajan koostuu pääasiassa sementtisideaineesta. toimittaa. 1100 asteen 3 tunnin ja 1350 asteen 3 tunnin jälkeen näytteiden huoneenlämpöinen taivutuslujuus osoitti suuntausta ensin kasvaa ja sitten laskea. Taivutuslujuuteen vaikutti pääasiassa matriisin ja kiviaineksen välinen sidosaste, ja murtumisprosessi oli enimmäkseen kiviainesta. Itse hiukkasten tuhoutuminen, pikemminkin kuin hiukkasten ulosvetovaikutus matriisista, taivutuslujuuden muutos heijastaa matriisin ja aggregaatin välisen sidoksen vahvuutta.
Niiden näytteiden puristuslujuus huoneenlämpötilassa, joissa oli 5 prosenttia (w) mustaa korundia, alle tai yhtä suuri kuin 1 mm, oli pienempi kuin näytteiden ilman mustaa korundia. Lisätyn mustakorundin määrän kasvaessa puristuslujuus huoneenlämpötilassa ensin kasvoi ja sitten laski. 110 asteessa 24 tuntia käsiteltyjen näytteiden puristuslujuuteen vaikuttavat sideaineen vaikutus ja tiivistysaste. Saman massasuhteen olosuhteissa mustakorundin lisäys aiheuttaa muutoksia tiivistysasteessa, mikä aiheuttaa muutoksia puristuslujuuteen. Testiolosuhteissa, kun lisäysmäärä (w) Alle tai yhtä suuri kuin 1 mm mustaa korundia on noin 10 prosenttia, näytteen puristuslujuus huoneenlämpötilassa on suurin sen jälkeen, kun sitä on pidetty 1100 asteessa 3 tuntia ja 1350 asteessa 3 h, mikä liittyy näytteen reaktioasteeseen. Se liittyy hiukkasten tiiviiseen pakkaamiseen [7]. Heterogeenisenä materiaalina valukappaleiden taivutuslujuuteen vaikuttavat helpommin mikrorakenteet, kuten halkeamat ja epähomogeenisuus kuin puristuslujuus.
Näytteen lineaarinen kutistuminen, johon on lisätty enintään 1 mm mustaa korundia 5 prosenttia, on merkittävästi suurempi kuin näytteen ilman mustakorundia, mikä osoittaa, että näytteessä on ilmeinen sintrausreaktio. Näytelinjojen muutokset 3 tunnin lämpökäsittelyn jälkeen 1100 asteessa osoittivat kutistumisominaisuuksia, ja kutistumisnopeus pieneni vähitellen, kun mustakorundin lisäys (w) lisääntyi 5 prosentin ja 20 prosentin välillä. Näytteet, joita on käsitelty 1350 asteessa 3 tuntia, osoittavat ensin kutistumisen ja sitten laajenemisen 5 prosentin ja 20 prosentin mustan korundin lisäyksen (w) alueella enintään 1 mm, mikä liittyy faasireaktioon näyte [8], mikä osoittaa, että mustakorundi synnyttää ensin näytteeseen matalan sulamispisteen nestefaasin aiheuttaen tilavuuden kutistumista, ja mustakorundipitoisuuden kasvaessa syntyy uusi faasi laajenemaan ja tietty faasi tarvitsee lisää analyysi ja vahvistus. Alle tai yhtä suuri kuin 1 mm mustakorundin lisäysmäärä (w) 25 prosentista näytelinjan muutoksista vaihteli pääasiassa siksi, että musta korundi korvasi piikarbidin, piikarbidi vaikuttaa myös näytteen viivan muutoksiin, piikarbidi osittain korkeissa lämpötiloissa Hapetus tapahtuu, jolloin muodostuu piidioksidia, ja sitten reaktiossa syntyy mulliittia, joka saa aikaan tietyn määrän tilavuutta laajentavaa vaikutusta. Se osoittaa myös, että piikarbidin tilavuusvaikutus näytteeseen on suurempi kuin mustan korundin. Tilavuuden laajennusvaikutus johtaa myös 1350 asteessa 3 tunnin ajan käsiteltyjen näytteiden normaalilämpötilan puristuslujuuden alenemiseen mustakorundin lisäysmäärän kasvaessa. Mikroskooppiset viat vaikuttavat helposti taivutuslujuuteen huoneenlämpötilassa ja puristuslujuuteen huoneenlämpötilassa. Vertailun vuoksi pysyvän lämmityslinjan muutos makroarviointiindeksinä voi objektiivisemmin heijastaa näytteen tilaa sintrauksen jälkeen. Ottaen huomioon uunin suun käyttöolosuhteet, lämpöiskun kestävyys, lujuus ja muut suorituskykyvaatimukset, lisäysmäärä (w) alle tai yhtä suuri kuin 1 mm mustaa korundia on noin 15 prosenttia.
