Термін служби горловини печі має вирішальний вплив на робочий цикл усієї лінії виробництва цементу. Під час використання горловини ротаційної печі, що обертається, окрім високої температури понад 1400 градусів, вона також повинна витримувати вплив швидкого охолодження та потоку гарячого повітря, високотемпературного зносу цементного клінкеру та високотемпературної шкідливої газової корозії лугу та інших механічні навантаження, термічні навантаження та хімічна ерозія. Умови використання є дуже суворими, а отвір горловини печі повинен мати гарну стійкість до термічного удару, зносостійкість і стійкість до лугів. В даний час у горловинах печей широко використовуються корунд-мулітові, корунд-шпінельні і армовані сталевим волокном вогнетривкі заготовки. Щоб підвищити стійкість до ерозії та термічного удару горловини печі для лиття, до них часто додають трохи карбіду кремнію. Литий горловина печі може утворювати цілісну футерівку, але оскільки це крихкий матеріал, його важко адаптувати до певного ступеня деформації, як цегляний циліндр обертової печі, і він легко трісне під дією напруги. Міцність дуже корисна для збільшення терміну служби. Чорний корунд — сіро-чорний кристал з -Al2O3 і залізо-алюмінієвою шпінеллю в якості основних мінеральних фаз. Він має характеристики високої міцності, стійкості до високих температур і стабільних термомеханічних властивостей і в основному використовується в абразивах. З огляду на робочі характеристики чорного корунду та вимоги до робочих характеристик горловини печі, ця стаття базується на корунд-мулітових горловині печі, використовуючи чорний корунд як частину сировини, і вивчає вплив чорного корунду з різними частинками. розмірів та його додавання на горловину печі. Вплив литих властивостей.
1.1 Сировина та план випробувань
Основною сировиною, яка використовувалася в тесті, є: спечений муліт (2,73 г·см-3, розмір частинок включає 8-5, 5-3, 3-1 мм), коричневий корунд (3,92 г·см-3, розмір частинок включає 3-1, менше або дорівнює 1, 0.074 мм), чорний корунд (3,71 г·см{{15} }, розмір частинок включає 3-1, менше або дорівнює 1, 0.074 мм), карбід кремнію (розмір частинок включає менше або дорівнює 1, 0,074 мм), порошок -Al2O3, діоксид кремнію Мікропорошковий і кальцієво-алюмінатний цемент, домішки включають водовідновлювач і вибухозахисне волокно.
1.2 Підготовка зразка та перевірка ефективності
Змішайте всі види сировини в рівних пропорціях, додайте 5,6 відсотка (мас.) води, а потім струсіть, сформуйте та витримайте протягом 24 годин при кімнатній температурі перед вийманням з форми. Після обробки зразків при різних температурах об’ємна щільність зразків (YB/T5200-1993), міцність на стиск (GB/T5072-2008), міцність на вигин (GB/T3001-2007 ), швидкість лінійної зміни (GB/T5988-2007).
результати та аналіз
2.1 Вплив різних доданих кількостей чорного корунду на продуктивність горловини печі.
Зі збільшенням доданої кількості чорного корунду менше або дорівнює 1 мм, об’ємна щільність зразка демонструє тенденцію до зниження, що спричинено меншою об’ємною щільністю чорного корунду, ніж коричневого корунду. Беручи до уваги коефіцієнт градації частинок, коли вміст чорного корунду менше або дорівнює 1 мм під час випробування збільшився до 25 відсотків (w), до зразка не додавали карбід кремнію менше або дорівнювали 1 мм, що було еквівалентно Чорний корунд менше або дорівнює 1 мм замінює всі коричневі корунди менше або дорівнює 1 мм і менше або дорівнює 1 мм. Карбід кремнію менше або дорівнює 1 мм, а об’ємна щільність чорного корунду більша, ніж у карбіду кремнію, тому об’ємна щільність зразка покращується.
Міцність на вигин при кімнатній температурі зразків із товщиною менше 1 мм чорного корунду, доданого 5 відсотків (w) після різної температурної обробки, вища, ніж у зразків без чорного корунду, а додана кількість (w) менше або дорівнює 1 мм чорного корунду становить від 5 до 20 відсотків. У діапазоні відсотків із збільшенням кількості доданого чорного корунду тенденція зміни міцності на вигин зразка після витримки при 110 градусах протягом 24 годин неочевидна. Це пояснюється тим, що міцність зразка при 110 градусах протягом 24 годин в основному складається з цементного в’яжучого. постачання. Після 1100 градусів протягом 3 годин і 1350 градусів протягом 3 годин міцність зразків на вигин при кімнатній температурі показала тенденцію спочатку до збільшення, а потім до зменшення. На міцність при вигині в основному впливав ступінь зв’язку між матрицею та заповнювачем, а процес руйнування відбувався в основному заповнювачами. Руйнування самих частинок, а не ефект висмикування частинок з матриці, зміна міцності на вигин відображає міцність зв'язку між матрицею і заповнювачем.
Міцність на стиск при кімнатній температурі зразків з 5 відсотками (мас.) чорного корунду менше або дорівнює 1 мм була нижчою, ніж у зразків без чорного корунду. Зі збільшенням кількості доданого чорного корунду міцність на стиск при кімнатній температурі спочатку зростала, а потім знижувалася. Міцність на стиск зразків, оброблених при 110 градусах протягом 24 годин, залежить від дії сполучної речовини та ступеня щільного укладання. За умови однакового масового співвідношення додавання чорного корунду викликає зміни ступеня щільного укладання, тим самим викликаючи зміни міцності на стиск. За умов випробування, коли додана кількість (w) чорного корунду менше або дорівнює 1 мм становить близько 10 відсотків, міцність на стиск зразка при кімнатній температурі є найвищою після витримування при 1100 градусів протягом 3 годин і 1350 градусів протягом 3 годин. 3h, що пов'язано зі ступенем реакції в зразку. Це пов'язано з щільним упакуванням частинок [7]. Будучи неоднорідним матеріалом, на міцність на вигин литих плит легше впливають мікроструктури, такі як тріщини та неоднорідності, ніж на міцність на стиск.
Лінійна усадка зразка з додаванням 5 відсотків чорного корунду менше або дорівнює 1 мм є значно вищою, ніж у зразка без чорного корунду, що вказує на очевидну реакцію спікання в зразку. Зміни ліній зразка після термообробки при 1100 градусах протягом 3 годин показали характеристики усадки, і швидкість усадки поступово зменшувалася, оскільки додавання чорного корунду (w) збільшувалося в діапазоні від 5 до 20 відсотків. Зразки, оброблені при 1350 градусах протягом 3 годин, показують характеристики спочатку усадки, а потім розширення в діапазоні Менше або дорівнює 1 мм додавання чорного корунду (w) від 5 до 20 відсотків, що пов’язано з фазовою реакцією в зразок [8], що вказує на те, що чорний корунд спочатку генерує рідку фазу з низькою температурою плавлення у зразку, що викликає усадку об’єму, а зі збільшенням вмісту чорного корунду утворюється нова фаза, яка розширюється, і конкретна фаза потребує подальшого аналіз і підтвердження. Менше або дорівнює 1 мм доданої кількості чорного корунду (w) 25 відсотків змін лінії зразка коливався, головним чином через те, що чорний корунд замінив карбід кремнію, карбід кремнію також впливатиме на зміни лінії зразка, карбід кремнію частково в умовах високої температури Окислення відбувається з утворенням діоксиду кремнію, а потім реакція генерує муліт, який створює певний ступінь ефекту розширення об’єму. Це також показує, що об’ємний вплив карбіду кремнію на зразок більший, ніж ефект чорного корунду. Ефект об'ємного розширення також призводить до зниження нормальної температурної міцності на стиск зразків, оброблених при 1350 градусах протягом 3 годин із збільшенням доданої кількості чорного корунду. На міцність на вигин за кімнатної температури та міцність на стиск за кімнатної температури легко впливають мікроскопічні дефекти. Для порівняння, зміна лінії постійного нагріву як індекс макрооцінки може більш об’єктивно відображати стан зразка після спікання. Враховуючи умови використання отвору печі для лиття, стійкість до термічного удару, міцність та інші вимоги до продуктивності, додана кількість (w) чорного корунду менше або дорівнює 1 мм становить приблизно 15 відсотків.
