W inżynierii pieców,odlew ogniotrwałymateriały są zazwyczaj dostarczane w formie mieszanek luzem i wykładane na miejscu, głównie do odnawiania wyłożeń pieców i naprawy starych części. Wymagane materiały muszą być również zróżnicowane, aby dostosować się do różnych złożonych środowisk.
1. Dokładna kontrola zużycia wody
W procesie budowy odlewów rola wody jest kluczowa. Ostrożnie dodając odpowiednią ilość wody, możemy przekształcić suchy proszek w ogniotrwałą zawiesinę odlewniczą o dobrej płynności, a następnie płynnie przeprowadzić budowę. Woda nie tylko służy jako medium dla ogniotrwałych odlewów, ale także odgrywa rolę pomostową w procesie utwardzania, zapewniając, że zawiesina ma idealną tiksotropię i płynność, tworząc w ten sposób odlewany element lub wyściółkę o gęstej strukturze, ścisłym wiązaniu i wysokiej wytrzymałości mechanicznej.
Chociaż zbyt duża ilość wody wydaje się poprawiać płynność, w rzeczywistości powoduje ona oddzielanie i osadzanie się agregatów i proszków, co skutkuje nadmiernymi porami, gdy wilgoć ucieka podczas procesu suszenia, wpływając tym samym na szczelność strukturalną i wydajność odlewanego komponentu lub wykładziny. Szczególnie godne uwagi jest to, że nadmierne zużycie wody może również prowadzić do poważnych problemów, takich jak zmniejszona wytrzymałość i zmniejszona odporność na erozję.
Aby zapewnić wydajność konstrukcji przy jednoczesnym ograniczeniu zużycia wody, zazwyczaj stosujemy profesjonalne rozwiązania. Obejmuje to stosowanie surfaktantów, a mianowicie reduktorów wody (plastyfikatorów) lub dyspergatorów. Dodatki te mogą skutecznie poprawić tiksotropię i płynność ogniotrwałego szlamu odlewniczego, tak aby przy jednoczesnym zmniejszeniu zużycia wody nadal można było zachować dobrą wydajność konstrukcji. Aby uzyskać najlepszy efekt redukcji wody, często wybieramy kompozytowe surfaktanty, aby uzyskać kompleksową poprawę wydajności szlamu.
2. Mieszanie mas odlewniczych
Podczas procesu budowy odlewów z materiałów ogniotrwałych jest on dokładnie mieszany z wodą, aby utworzyć jednorodną i gładką zawiesinę. Proces ten jest przeprowadzany przy stałej prędkości w profesjonalnym sprzęcie mieszającym, aby zapewnić, że każde mieszanie może osiągnąć najlepszy efekt. W miarę pogłębiania się mieszania siła mieszania stopniowo wzrasta, a czas wymagany do jednorodnego mieszania ulega odpowiedniemu skróceniu. Jednocześnie temperatura odlewanej zawiesiny będzie stopniowo wzrastać, tworząc solidny fundament pod późniejszą budowę.
Gdy woda jest dodawana na początku, cząsteczki wydają się być delikatnie pokryte warstwą filmu cieczy, tworząc subtelne połączenie „mostu cieczy” między sobą. W miarę zachodzenia na siebie warstw adsorpcyjnych siła adsorpcji między cząsteczkami stopniowo wzrasta, a wytrzymałość aglomeratów również wzrasta. W tym momencie musimy sprytnie dostosować ilość dodawanej wody, aby zapewnić optymalną aglomerację między cząsteczkami.
Dalsze zwiększanie ilości wody lub poprawa dystrybucji wody w cząsteczkach może spowodować, że więcej cząsteczek zostanie owiniętych wodą, zwiększając jednocześnie moment obrotowy i poprawiając wydajność mieszania. Jednak gdy zawartość wody osiągnie pewien poziom krytyczny, powstanie duża liczba „mostków cieczy” między cząsteczkami, a opór ścinania układu gwałtownie wzrośnie. Ten opór ścinania wzrasta wraz ze wzrostem powierzchni cząsteczek, co stwarza większe wyzwania dla mieszania.
Należy jednak pamiętać, że gdy woda wypełnia jedynie szczeliny między cząsteczkami i pokrywa powierzchnię cząsteczek do wartości krytycznej, siła kapilarna osiąga swoją największą siłę. W tym momencie, jeśli dodamy więcej wody, liczba „mostków cieczy” gwałtownie spadnie, a odporność na ścinanie mułu również się zmniejszy. Dlatego musimy dokładnie kontrolować ilość dodawanej wody, aby zapewnić optymalne właściwości reologiczne ciekłej zawiesiny.
3. Suszenie materiałów ogniotrwałych
Aby zapewnić, że odlew będzie miał najlepszą wydajność, kluczowe znaczenie ma dobór warunków suszenia i ogrzewania. Zwłaszcza w przypadku odlewów o wysokiej zawartości aluminium, ponieważ zawierają one dużą ilość wolnej wody i wody hydratacyjnej, woda ta będzie stopniowo uwalniana w zakresie 100~550 stopni. Dlatego musimy starannie zaprojektować proces suszenia i ogrzewania, aby zapewnić, że woda ta może być skutecznie usuwana, unikając jednocześnie negatywnego wpływu na wydajność odlewu.
Konkretne zalecenia dotyczące kontroli szybkości nagrzewania są następujące: Najpierw zwiększ temperaturę od temperatury otoczenia do 110 stopni w tempie 15 stopni na godzinę i utrzymuj ciepło przez 1 godzinę na każde 25 mm grubości w tej temperaturze; następnie kontynuuj zwiększanie temperatury od 110 stopni do 300 stopni w tempie 15 stopni na godzinę i utrzymuj ciepło przez 1 godzinę na każde 25 mm grubości przy 300 stopniach; następnie zwiększ szybkość nagrzewania do 25 stopni na godzinę, tak aby temperatura wzrosła z 300 stopni do 550 stopni i utrzymuj ciepło przez 1 godzinę na każde 15 mm grubości przy 550 stopniach; na koniec zwiększ temperaturę od 550 stopni do końcowej temperatury użytkowania w tempie 75 stopni na godzinę. Taka precyzyjna kontrola szybkości nagrzewania zapewni równomierne nagrzewanie i stabilną zmianę ogniotrwałego odlewu podczas procesu nagrzewania, a ostatecznie zapewni doskonałą wydajność.
