Technologia karbonizacji pirolitycznej to metoda obróbki, która wykorzystuje wysoką temperaturę do pirolizy składników organicznych w warunkach beztlenowych i ostatecznie do utworzenia stałych związków węgla. W procesie pirolizy i karbonizacji powstaną duże ilości silnie kwaśnych gazów, takich jak tlenki azotu, tlenki siarki, tlenki węgla, chlorowodór i fluorowodór. Oprócz działania pary wodnej o wysokiej temperaturze, wytwarzane gazy spalinowe poważnie niszczą wykładzinę pieca do karbonizacji. Wykładziny odlewów do pieców karbonizacyjnych muszą charakteryzować się dobrą odpornością na korozję kwasową w wysokich temperaturach, odpowiednią wytrzymałością, niską przewodnością cieplną oraz doskonałą odpornością na szok termiczny. W celu uwzględnienia kompleksowych właściwości odlewów okładzinowych, takich jak wytrzymałość, odporność korozyjna i przewodność cieplna, w badaniach wykorzystuje się jako główne surowce mulit i korund brunatny, a także wprowadza się puste kulki z węglika krzemu i tlenku glinu w tym samym czasie, aby przygotować rodzaj wykładziny pieca karbonizacyjnego o niskim przewodnictwie cieplnym i silnej odporności na korozję kwasową. W celu dalszej poprawy wytrzymałości i kwasoodporności odlewu, zgodnie z warunkami użytkowania i wymaganiami eksploatacyjnymi wykładziny pieca do karbonizacji, w tej pracy dodano ilość (w) pustych kulek z tlenku glinu o wartości 1 ~ 0 0,2 mm to 15 procent i jest mniejsze lub równe 0,074 mm. Na podstawie 8% dodatku sproszkowanego węglika krzemu (w) badano wpływ sproszkowanego krzemu i sadzy na właściwości kwasoodpornych odlewów do pieców karbonizacyjnych.
test
1.1 Surowce
Główne surowce użyte w teście to: topiony mulit, gęstość 2,71 g·cm{2}}, rozmiar cząstek 8~5, 5~3, 3~1, mniejszy lub równy 1, mniejszy lub równy {{10}}.074mm; gęstość brązowego korundu 3,90g·cm- 3, wielkość cząstek mniejsza lub równa 1, mniejsza lub równa 0,08 mm; węglik krzemu, wielkość cząstek mniejsza lub równa 0,074 mm; pusta kula z tlenku glinu, wielkość cząstek 1 ~ 0,2 mm; Mikroproszek krzemionkowy, czysty cement glinowo-wapniowy, pył krzemionkowy (mniejszy lub równy 0,074 mm), proszek sadzy. Domieszki obejmują polifosforanowy środek redukujący wodę i środek przeciwwybuchowy z włókien organicznych.
1.2 Proces testowania i testowanie wydajności
Wymieszać wszystkie rodzaje surowców równomiernie w proporcjach, dodać wodę i wymieszać, a następnie wibrować, aby utworzyć próbki o wymiarach 40 mm × 40 mm × 160 mm i φ180 mm × 30 mm. Po utwardzaniu w temperaturze pokojowej przez 24 godziny, formy są uwalniane. Po konserwacji cieplnej w temperaturze 1100 stopni przez 3 godziny i 1350 stopni przez 3 godziny, gęstość nasypowa (YB/T5200-1993), wytrzymałość na ściskanie (GB/T5072-2008), wytrzymałość na zginanie (GB/T3001-2007) i zmiany liniowe zbadano próbki testowe. stawka (GB/T5988-2007). Według HG/T3210-2002 próbki badano pod kątem kwasoodporności roztworem kwasu azotowego o stężeniu masowym 50%.
Wyniki i dyskusja
2.1 Wpływ ilości dodatku proszku krzemowego na właściwości kwasoodpornych odlewów do pieców karbonizacyjnych
Po obróbce próbek w różnych temperaturach wraz ze wzrostem ilości dodawanego proszku krzemowego trend zmian gęstości nasypowej nie był spójny. Gęstość nasypowa próbek poddanych obróbce w temperaturze 110 stopni zasadniczo malała wraz ze wzrostem ilości dodawanego proszku krzemowego. Gęstość nasypowa próbek poddanych obróbce w temperaturze 1100 stopni nieznacznie malała wraz ze wzrostem ilości dodawanego proszku krzemowego. Gęstość nasypowa próbek jest znacznie większa niż po obróbce w temperaturze 1100 stopni.
W planie testów zastosowano taką samą ilość proszku krzemu zamiast proszku węglika krzemu. Gęstość węglika krzemu jest większa niż gęstość krzemu. Przy tej samej wielkości cząstek różnica w gęstości dwóch surowców spowodowała różnicę w gęstości nasypowej próbki w 110 stopniach. Wraz ze wzrostem ilości dodawanego proszku krzemowego zmniejszała się gęstość nasypowa próbki. W warunkach obróbki w temperaturze 1100 stopni gęstość nasypowa próbki nieznacznie spada wraz ze wzrostem ilości dodanej pyłu krzemionkowego, ponieważ pył krzemionkowy jest częściowo utleniony, tworząc krzemionkę i reaguje z cementem, pyłem krzemionkowym i innymi składnikami, tworząc niskotopliwa faza ciekła. , atmosfera redukująca zakopana w węglu w warunkach testowych zapobiegła procesowi utleniania. Spadek gęstości nasypowej w stosunku do obróbki w 110 stopniach był głównie spowodowany ulatnianiem się związanej wody. Po obróbce cieplnej w temperaturze 1350 stopni, wzrost gęstości nasypowej próbki w porównaniu z temperaturą 1100 stopni jest spowodowany głównie spiekaniem reakcyjnym. Krzem nie topi się w temperaturze 1350 stopni C. Z jednej strony jego własne utlenianie może zapobiegać utlenianiu węglika krzemu i może reagować z sadzą, tworząc węglik krzemu; z drugiej strony wzrost temperatury powoduje proces reakcji tworzenia eutektyki. Jest łatwiejszy do wykonania i może sprzyjać zagęszczaniu próbki.
Jeśli chodzi o szybkość zmian online, można zauważyć na rysunku 2, że w warunkach 1100 stopni liniowa szybkość zmian próbek z różnymi ilościami proszku krzemowego nie różni się zbytnio i wszystkie wykazują tendencję spadkową, wskazując że stopień reakcji proszku krzemowego jest stosunkowo mały, a przy 1350 pod warunkiem stopnia jest bliższy temperaturze topnienia krzemu. W tym procesie proszek krzemu ulega oczywistej reakcji i spiekaniu, co powoduje wzrost gęstości nasypowej próbki, stopniowe zmniejszanie pozornej porowatości i wzrost szybkości skurczu liniowego, a efekt ten przewyższa efekt cyjanitu molibdenu. Ekspansja z reakcji petrochemicznych.
Wytrzymałość próbek poddanych obróbce w temperaturze 110 stopni w temperaturze pokojowej ma niewielką różnicę. Wytrzymałość w tej temperaturze wynika głównie z połączenia hydratu fazy mineralnej w cemencie glinowo-wapniowym z fazą systemową. Zawartość cementu jest taka sama, więc różnica wytrzymałości nie jest duża. Po obróbce cieplnej w temperaturze 1100 stopni wytrzymałość na zginanie i ściskanie próbek wykazywała tendencję do powolnego wzrostu wraz ze wzrostem ilości dodawanego proszku krzemu, co wskazuje, że proszek krzemu odgrywał rolę w poprawie wytrzymałości w tej temperaturze. Po obróbce cieplnej w temperaturze 1350 stopni wytrzymałość próbki zmieniała się oczywiście wraz ze wzrostem ilości dodawanego proszku krzemowego. Zwłaszcza, gdy ilość dodanego proszku krzemowego przekracza 2,5 procent (w), chociaż wytrzymałość próbki na zginanie wzrasta, to wytrzymałość na ściskanie zmniejsza się w porównaniu z tą po obróbce cieplnej w 1100 stopniach. Z przeprowadzonej analizy wynika, że w warunkach temperaturowych 1350 st. C w próbce wytworzyła się pewna zawartość składników fazy ciekłej, co spowodowało spadek ciągliwości odlewu w temperaturze pokojowej i wzrost kruchości, zwłaszcza w przypadku nierówności wewnętrznej. struktura odlewu, na wytrzymałość mają wpływ różne wady. , pęknięcia i inne czynniki stają się bardzo wrażliwe, co skutkuje niespójnymi trendami wytrzymałości na zginanie i ściskanie. Biorąc pod uwagę wpływ proszku krzemowego na wytrzymałość na zginanie i ściskanie, odpowiednia ilość dodawanego proszku krzemowego wynosi około 2,5 procent (w).
na zakończenie
(1) Proszek krzemowy ma niewielki wpływ na wytrzymałość kwasoodpornych próbek odlewanych w temperaturze 110 stopni. W temperaturze 1100 stopni proszek krzemu zaczyna ulegać reakcji utleniania, aw temperaturze 1350 stopni proszek krzemu ulega oczywistej reakcji i spiekaniu, powodując wzrost gęstości nasypowej próbki. , liniowa szybkość skurczu wzrasta, a efekt ten przewyższa efekt rozszerzania wytwarzany przez reakcję mullityzacji cyjanitowej. W warunkach testowych odpowiednia ilość dodawanego proszku krzemowego wynosi około 2,5 procent (wag.).
(2) W temperaturze 110 i 1100 stopni wytrzymałość sadzy zmniejsza się ze względu na wzrost ilości wody dodawanej do odlewu kwasoodpornego. W temperaturze 1350 stopni reakcja między sadzą a proszkiem krzemowym może poprawić wytrzymałość. efekt. Dodatek sadzy jest korzystny dla poprawy kwasoodporności odlewu, ale dodatek nadmiaru sadzy zwiększy porowatość odlewu. Zgodnie z wynikami badań, gdy ilość dodanej sadzy wynosi 1,5 procent (w), odlew kwasoodporny ma odpowiednią wytrzymałość i kwasoodporność.
