Pyrolyysihiiletystekniikka on käsittelymenetelmä, joka käyttää korkeaa lämpötilaa orgaanisten komponenttien pyrolysoimiseen anaerobisissa olosuhteissa ja muodostaa lopuksi kiinteitä hiiliyhdisteitä. Pyrolyysi- ja hiiltymisprosessissa muodostuu suuri määrä vahvoja happamia kaasuja, kuten typen oksideja, rikin oksideja, hiilioksideja, kloorivetyä ja fluorivetyä. Korkean lämpötilan vesihöyryn vaikutuksen lisäksi syntyvät savukaasut syövyttävät vakavasti hiiltymisuunin vuorausta. Hiiletysuunien vuorausvalulla tulee olla hyvä korkean lämpötilan happokorroosionkestävyys, sopiva lujuus, alhainen lämmönjohtavuus ja erinomainen lämpöiskun kestävyys. Vuorausvalujen kokonaisvaltaisten ominaisuuksien, kuten lujuuden, korroosionkestävyyden ja lämmönjohtavuuden huomioon ottamiseksi, tutkimuksessa käytetään pääraaka-aineina mulliittia ja ruskeaa korundia sekä joitakin piikarbidin ja alumiinioksidin onttoja palloja. samalla valmistaa eräänlainen karbonointiuunin vuorausmateriaali, jolla on alhainen lämmönjohtavuus ja vahva happokorroosionkestävyys. Valettavan kappaleen lujuuden ja haponkestävyyden parantamiseksi edelleen, hiilihapotusuunin vuorauksen käyttöolosuhteiden ja suorituskykyvaatimusten mukaisesti, tässä työssä onttoja alumiinioksidipalloja lisätään määrässä (w) 1~0 0,2 mm on 15 prosenttia ja pienempi tai yhtä suuri kuin 0,074 mm. Piikarbidijauheen (w) 8 prosentin lisäyksen perusteella tutkittiin piijauheen ja hiilimustan vaikutuksia hiilihapotusuunien haponkestävien valukappaleiden ominaisuuksiin.
testata
1.1 Raaka-aineet
Testissä käytetyt pääraaka-aineet ovat: sulatettu mulliitti, tiheys 2,71 g·cm-3, hiukkaskoko 8–5, 5–3, 3–1, pienempi tai yhtä suuri kuin 1, pienempi tai yhtä suuri kuin {{10}}.074 mm; ruskean korundin tiheys 3,90g·cm- 3, hiukkaskoko pienempi tai yhtä suuri kuin 1, pienempi tai yhtä suuri kuin 0,08 mm; piikarbidi, hiukkaskoko Vähintään 0,074 mm; alumiinioksidi ontto pallo, hiukkaskoko 1 ~ 0,2 mm; Piidioksidimikrojauhe, puhdas kalsiumaluminaattisementti, piidioksidihöyry (vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,074 mm), hiilimustajauhe. Lisäaineet sisältävät polyfosfaattia, vettä vähentävää ainetta ja orgaanista kuitua räjähdyssuojattua ainetta.
1.2 Testausprosessi ja suorituskyvyn testaus
Sekoita kaikenlaiset raaka-aineet tasaisesti suhteessa, lisää vettä ja sekoita ja tärise muodostaaksesi näytteitä, joiden koko on 40 mm × 40 mm × 160 mm ja φ180 mm × 30 mm. 24 tunnin huoneenlämmössä kovettamisen jälkeen muotit vapautuvat. 1100 asteessa 3 tunnin ja 1350 asteessa 3 tunnin lämmönsäilytyksen jälkeen irtotiheys (YB/T5200-1993), puristuslujuus (GB/T5072-2008), taivutuslujuus (GB/T3001-2007) ja lineaariset muutokset koenäytteet testattiin. hinta (GB/T5988-2007). HG/T3210-2002:n mukaan näytteiden haponkestävyys testattiin typpihappoliuoksella, jonka massapitoisuus oli 50 prosenttia.
tulokset ja keskustelu
2.1 Lisätyn piijauheen määrän vaikutus hiilihapotusuuneihin käytettävien haponkestävien valukappaleiden ominaisuuksiin
Sen jälkeen kun näytteitä käsiteltiin eri lämpötiloissa lisätyn piijauheen määrän kasvaessa, irtotiheyden muutostrendi ei ollut johdonmukainen. 110 asteessa käsiteltyjen näytteiden bulkkitiheys periaatteessa pieneni lisätyn piijauheen määrän kasvaessa. 1100 asteessa käsiteltyjen näytteiden bulkkitiheys pieneni hieman lisätyn piijauheen määrän kasvaessa. Näytteiden bulkkitiheys on huomattavasti suurempi kuin 1100 asteen käsittelyn jälkeen.
Testisuunnitelmassa piikarbidijauheen sijaan käytettiin sama määrä piijauhetta. Piikarbidin tiheys on suurempi kuin piin. Samassa hiukkaskoossa ero kahden raaka-aineen tiheydessä aiheutti eron näytteen bulkkitiheydessä 110 asteessa. Lisätyn piijauheen määrän kasvaessa näytteen bulkkitiheys pieneni. 1100 asteen käsittelyssä näytteen bulkkitiheys pienenee hieman lisätyn piidioksidihöyryn määrän kasvaessa, koska piidioksidihöyry hapettuu osittain muodostaen piidioksidia ja reagoi sementin, piidioksidihöyryn ja muiden komponenttien kanssa muodostaen piidioksidia. matalassa lämpötilassa sulava nestefaasi. , hiileen haudattu pelkistävä ilmakehä testiolosuhteissa esti hapetusprosessin. Irtotiheyden lasku suhteessa 110 asteen käsittelyyn johtui pääasiassa sitoutuneen veden haihtumisesta. 1350 asteen lämpökäsittelyn jälkeen näytteen bulkkitiheyden kasvu verrattuna 1100 asteeseen johtuu pääasiassa reaktiosintrautumisesta. Pii ei sula 1 350 °C:ssa. Toisaalta sen oma hapettuminen voi estää piikarbidin hapettumisen, ja se voi reagoida hiilimustan kanssa muodostaen piikarbidia; toisaalta lämpötilan nousu aiheuttaa eutektin reaktion muodostumisprosessin. Se on helpompi suorittaa ja voi edistää näytteen tiivistymistä.
Online-muutosnopeuden suhteen kuvasta 2 voidaan nähdä, että 1100 asteen olosuhteissa eri piijauhemäärien näytteiden lineaarinen muutosnopeus ei ole juurikaan erilainen, ja ne kaikki osoittavat kutistuvaa trendiä, mikä osoittaa että piijauheen reaktioaste on suhteellisen pieni ja 1350 asteen olosuhteissa se on lähempänä piin sulamispistettä. Tässä prosessissa piijauhe käy läpi ilmeisen reaktion ja sintraamisen, mikä aiheuttaa näytteen bulkkitiheyden lisääntymisen, näennäisen huokoisuuden vähenemisen asteittain ja lineaarisen kutistumisnopeuden lisääntymisen, ja tämä vaikutus ylittää kyaniittimolybdeenin vaikutuksen. Laajentuminen petrokemiallisista reaktioista.
Huoneenlämpötilassa 110 asteessa käsiteltyjen näytteiden lujuudessa on vähän eroa. Lujuus tässä lämpötilassa johtuu pääasiassa kalsiumaluminaattisementin mineraalifaasihydraatin yhdistelmästä systeemifaasiin. Sementtipitoisuus on sama, joten lujuusero ei ole suuri. 1100 asteen lämpökäsittelyn jälkeen näytteiden taivutuslujuus ja puristuslujuus osoittivat hitaasti kasvavan trendin lisätyn piijauheen määrän kasvaessa, mikä osoittaa, että piijauheella on ollut rooli lujuuden parantamisessa tässä lämpötilassa. 1350 asteen lämpökäsittelyn jälkeen näytteen lujuus muuttui selvästi lisätyn piijauheen määrän kasvaessa. Varsinkin kun lisätyn piijauheen määrä ylittää 2,5 prosenttia (w), vaikka näytteen taivutuslujuus kasvaa, puristuslujuus pienenee verrattuna 1100 asteen lämpökäsittelyn jälkeen. Analyysi osoittaa, että 1350 asteen lämpötilaolosuhteissa näytteeseen on muodostunut tietty pitoisuus nestefaasikomponentteja, mikä on johtanut valuvanteen sitkeyden heikkenemiseen huoneenlämmössä ja haurauden lisääntymiseen, erityisesti sisäisen epätasaisuuden vuoksi. Valettavan rakenteen lujuuteen vaikuttavat erilaiset viat. , halkeamat ja muut tekijät muuttuvat erittäin herkiksi, mikä johtaa epäjohdonmukaisiin suuntauksiin taivutuslujuudessa ja puristuslujuudessa. Kun otetaan huomioon piijauheen vaikutus taivutuslujuuteen ja puristuslujuuteen, sopiva lisättävä piijauhemäärä on noin 2,5 % (w).
tiivistettynä
(1) Piijauheella on vähän vaikutusta happoa kestävien valettavien näytteiden lujuuteen 110 asteessa. 1100 asteessa piijauhe alkaa käydä läpi hapetusreaktion, ja 1350 asteessa piijauhe käy läpi ilmeisen reaktion ja sintraamisen, mikä saa näytteen bulkkitiheyden kasvamaan. , lineaarinen kutistumisnopeus kasvaa, ja tämä vaikutus ylittää kyaniitin mulliittireaktion tuottaman laajenemisvaikutuksen. Testiolosuhteissa sopiva lisätty piijauhemäärä on noin 2,5 % (w).
(2) 110 ja 1100 asteen lämpötiloissa hiilimustan lujuus heikkenee johtuen haponkestävään valukappaleeseen lisätyn vesimäärän lisääntymisestä. 1350 asteessa hiilimustan ja piijauheen välinen reaktio voi parantaa lujuutta. vaikutus. Nokimustan lisääminen parantaa valuvanteen haponkestävyyttä, mutta ylimääräisen nokimustan lisääminen lisää valuvanteen huokoisuutta. Testitulosten mukaan, kun hiilimustan lisäysmäärä on 1,5 % (w), haponkestävällä valukappaleella on sopiva lujuus ja haponkestävyys.
