Pyrolysförkolningsteknik är en behandlingsmetod som använder hög temperatur för att pyrolysera organiska komponenter under anaeroba förhållanden och slutligen bilda fasta kolföreningar. I processen med pyrolys och karbonisering kommer en stor mängd starka sura gaser som kväveoxider, svaveloxider, koloxider, väteklorid och vätefluorid att produceras. Förutom verkan av högtemperaturvattenånga kommer den genererade rökgasen att allvarligt erodera beklädnaden av karboniseringsugnen. Fodergjutgods för karboniseringsugnar måste ha god syrakorrosionsbeständighet vid hög temperatur, lämplig hållfasthet, låg värmeledningsförmåga och utmärkt motståndskraft mot värmechock. För att ta hänsyn till de omfattande egenskaperna hos fodergjutgodset, såsom hållfasthet, korrosionsbeständighet och värmeledningsförmåga, används mullit och brun korund som de huvudsakliga råvarorna i forskningen, och vissa ihåliga sfärer av kiselkarbid och aluminium introduceras vid samtidigt förbereda ett slags karboniseringsugnsfodermaterial med låg värmeledningsförmåga och stark syrakorrosionsbeständighet. För att ytterligare förbättra styrkan och syrabeständigheten hos gjutmaterialet, i enlighet med användningsförhållandena och prestandakraven för karboniseringsugnsfodret, i detta arbete, tillsatsmängden (w) av ihåliga sfärer av aluminiumoxid på 1~0 0,2 mm är 15 procent och mindre än eller lika med 0.074 mm. Baserat på tillsatsen av kiselkarbidpulver (w) på 8 procent studerades effekterna av kiselpulver och kimrök på egenskaperna hos syrafasta gjutgods för karboniseringsugnar.
testa
1.1 Råvaror
De huvudsakliga råvarorna som används i testet är: smält mullit, densitet 2,71g·cm-3, partikelstorlek 8~5, 5~3, 3~1, Mindre än eller lika med 1, Mindre än eller lika med {{10}}.074 mm; densitet av brun korund 3,9 0g·cm- 3, partikelstorlek Mindre än eller lika med 1, Mindre än eller lika med 0,08 mm; kiselkarbid, partikelstorlek Mindre än eller lika med 0,074 mm; ihålig sfär av aluminiumoxid, partikelstorlek 1~0,2 mm; Kiseldioxidmikropulver, ren kalciumaluminatcement, kiseldioxidrök (Mindre än eller lika med 0,074 mm), kolsvart pulver. Blandningar inkluderar polyfosfatvattenreducerande medel och organisk fiber explosionssäkert medel.
1.2 Testprocess och prestandatestning
Blanda alla typer av råmaterial jämnt i proportion, tillsätt vatten och rör om och vibrera för att bilda prover på 40 mm × 40 mm × 160 mm och φ180 mm × 30 mm. Efter härdning i rumstemperatur i 24 timmar släpps formarna. Efter värmekonservering vid 1100 grader i 3 timmar och 1350 grader i 3 timmar, bulkdensiteten (YB/T5200—1993), tryckhållfastheten (GB/T5072—2008), böjhållfastheten (GB/T3001—2007) och linjära förändringar av testprover testades. hastighet (GB/T5988-2007). Enligt HG/T3210-2002 testades proverna för syrabeständighet med salpetersyralösning med en masskoncentration på 50 procent.
resultat och diskussion
2.1 Inverkan av mängden tillsatt kiselpulver på egenskaperna hos syrafasta gjutgods för karboniseringsugnar
Efter att proverna behandlats vid olika temperaturer, med ökningen av mängden tillsatt kiselpulver, var förändringstrenden för skrymdensiteten inte konsekvent. Bulkdensiteten för proverna behandlade vid 110 grader minskade i princip med ökningen av mängden tillsatt kiselpulver. Bulkdensiteten för proverna behandlade vid 1100 grader minskade något med ökningen av mängden tillsatt kiselpulver. Bulkdensiteten för proverna är betydligt högre än efter behandlingen vid 1100 grader.
I testplanen användes samma mängd kiselpulver istället för kiselkarbidpulver. Densiteten för kiselkarbid är större än den för kisel. Under samma partikelstorlek orsakade skillnaden i densiteten för de två råvarorna skillnaden i provets bulkdensitet vid 110 grader. Med ökningen av mängden tillsatt kiselpulver minskade provets bulkdensitet. Under villkoret 1100 graders behandling minskar provets bulkdensitet något med ökningen av mängden tillsatt kiseldioxid, eftersom kiseldioxiden oxideras delvis för att bilda kiseldioxid och reagerar med cement, kiseldioxidrök och andra komponenter för att bilda en lågsmältande vätskefas. Den kolbegravda reducerande atmosfären under testbetingelserna förhindrade oxidationsprocessen. Minskningen av skrymdensiteten i förhållande till 110 graders behandlingen berodde främst på förångningen av bundet vatten. Efter värmebehandling vid 1350 grader orsakas ökningen av provets bulkdensitet jämfört med 1100 grader huvudsakligen av reaktionssintring. Kisel smälter inte vid 1350 grader C. Å ena sidan kan dess egen oxidation förhindra oxidation av kiselkarbid och kan reagera med kimrök för att bilda kiselkarbid; å andra sidan orsakar temperaturstegringen reaktionsbildningsprocessen av eutektikum. Det är lättare att utföra och kan främja förtätningen av provet.
När det gäller onlineförändringshastigheten kan man se från figur 2 att under villkoret 1100 grader är den linjära förändringshastigheten för proverna med olika mängder kiselpulver inte mycket annorlunda, och de visar alla en krympande trend, vilket indikerar att reaktionsgraden för kiselpulvret är relativt liten, och vid 1350 Under villkoret grad , är det närmare kiselets smältpunkt. I denna process genomgår kiselpulvret en uppenbar reaktion och sintring, vilket gör att provets bulkdensitet ökar, den skenbara porositeten gradvis minskar och den linjära krympningshastigheten ökar, och denna effekt överstiger den för kyanitmolybden. Expansion från petrokemiska reaktioner.
Styrkan hos proverna behandlade vid 110 grader vid rumstemperatur har liten skillnad. Styrkan vid denna temperatur beror huvudsakligen på kombinationen av mineralfashydratet i kalciumaluminatcementet till systemfasen. Cementhalten är densamma, så hållfasthetsskillnaden är inte stor. Efter värmebehandling vid 1100 grader visade provens böjhållfasthet och tryckhållfasthet en trend att öka långsamt med ökningen av mängden tillsatt kiselpulver, vilket indikerar att kiselpulvret har spelat en roll för att förbättra styrkan vid denna temperatur. Efter värmebehandling vid 1350 grader ändrades styrkan på provet uppenbarligen med ökningen av mängden tillsatt kiselpulver. Speciellt när mängden tillsatt kiselpulver överstiger 2,5 procent (w), även om provets böjhållfasthet ökar, minskar tryckhållfastheten jämfört med den efter värmebehandling vid 1100 grader. Analysen visar att under temperaturförhållandena 1350 grader har ett visst innehåll av vätskefaskomponenter bildats i provet, vilket resulterar i en minskning av gjutmaterialets seghet vid rumstemperatur och en ökning av sprödhet, särskilt för de inre ojämna gjutmaterialets struktur påverkas styrkan av olika defekter. , sprickor och andra faktorer blir mycket känsliga, vilket resulterar i inkonsekventa trender i böjhållfasthet och tryckhållfasthet. Med tanke på inverkan av kiselpulver på böjhållfasthet och tryckhållfasthet är den lämpliga mängden tillsatt kiselpulver ca 2,5 % (vikt).
Sammanfattningsvis
(1) Kiselpulver har liten effekt på styrkan hos syrafasta gjutbara prover vid 110 grader. Vid 1100 grader börjar kiselpulver genomgå oxidationsreaktion, och vid 1350 grader genomgår kiselpulver en tydlig reaktion och sintring, vilket gör att provets bulkdensitet ökar. Den linjära krympningshastigheten ökar, och denna effekt överstiger expansionseffekten som alstras av kyanitmullitiseringsreaktionen. Under testbetingelserna är den lämpliga mängden tillsatt kiselpulver cirka 2,5 viktprocent.
(2) Vid temperaturen 110 och 1100 grader minskar styrkan hos kimrök på grund av ökningen av mängden vatten som tillsätts till det syrafasta gjutmaterialet. Vid 1350 grader kan reaktionen mellan kimrök och kiselpulver förbättra styrkan. effekt. Tillsatsen av kimrök är fördelaktigt för att förbättra syrabeständigheten hos gjutmaterialet, men tillsatsen av överskott av kimrök kommer att öka gjutmaterialets porositet. Enligt testresultaten, när tillsatsmängden kimrök är 1,5 procent (w), har det syrafasta gjutmaterialet lämplig styrka och syrabeständighet.
