לחיי השירות של יציקה עקשן לפי הכבשן יש השפעה מכרעת על מחזור הפעולה של כל קו הייצור של המלט. במהלך השימוש בפתח הכבשן המסתובב שניתן ליצוק, בנוסף לטמפרטורה הגבוהה מעל 1400 מעלות, הוא גם צריך לעמוד בהשפעה של קירור מהיר וזרימת אוויר חם, בלאי מלט קלינקר בטמפרטורה גבוהה וקורוזיה מזיקה בגז אלקלי ועוד. לחץ מכני, מתח תרמי ושחיקה כימית תנאי השימוש קשים מאוד, והיציקה של פי הכבשן חייבת להיות בעלת עמידות טובה בפני זעזועים תרמיים, עמידות בפני שחיקה ועמידות בפני אלקלי. נכון לעכשיו, יציקות עקשן מחוזקות בקורונדום-מולליט, קורונדום-ספינל וסיבי פלדה נמצאים בשימוש נרחב ביציקות פיות כבשן. על מנת לשפר את עמידות השחיקה ועמידות בפני זעזועים תרמיים של יציקות פיות כבשן, לעתים קרובות הם מוסיפים מעט סיליקון קרביד. יציקת הפה של הכבשן יכולה ליצור בטנה אינטגרלית, אך מכיוון שמדובר בחומר שביר, קשה להסתגל לדרגה מסוימת של דפורמציה כמו גליל כבשן סיבובי לבנים, וקל להיסדק בפעולת הלחץ. הקשיחות מועילה מאוד לשיפור חיי השירות שלה. קורונדום שחור הוא גביש אפור-שחור עם -Al2O3 וספינל ברזל-אלומיניום כשלבי המינרלים העיקריים. יש לו מאפיינים של קשיחות גבוהה, עמידות בטמפרטורות גבוהות ותכונות תרמו-מכניות יציבות, והוא משמש בעיקר בחומרים שוחקים. לאור מאפייני הביצועים של קורונדום שחור ודרישות הביצועים של יציקות פיות כבשן, מאמר זה מבוסס על יציקות פה של קורונדום-מוליט, תוך שימוש בקורונדום שחור כחלק מחומרי הגלם, וחוקר את ההשפעה של קורונדום שחור עם חלקיקים שונים גדלים והוספתו על פי הכבשן. השפעת תכונות יציקה.
1.1 חומרי גלם ותכנית בדיקה
חומרי הגלם העיקריים בהם נעשה שימוש בבדיקה הם: מולליט סינטר (2.73g·cm-3, גודל החלקיקים כולל 8-5, 5-3, 3-1מ"מ), קורונדום חום (3.92 g·cm-3, גודל החלקיקים כולל 3-1, פחות או שווה ל-1, 0.074 מ"מ), קורונדום שחור (3.71g·cm{{15} }, גודל החלקיקים כולל 3-1, פחות או שווה ל-1, 0.074 מ"מ), סיליקון קרביד (גודל החלקיקים כולל פחות או שווה ל-1, 0.074 מ"מ), אבקת Al2O3, דו תחמוצת הסיליקון צמנט מיקרו-אבקת וסידן אלומינאט, תערובות כוללות מפחית מים וסיבים חסיני פיצוץ.
1.2 הכנה לדוגמא ובדיקת ביצועים
מערבבים את כל סוגי חומרי הגלם באופן שווה בפרופורציה, מוסיפים 5.6 אחוז (w) מים, ולאחר מכן מנערים ומעצבים, ומרפאים במשך 24 שעות בטמפרטורת החדר לפני הפירוק. לאחר שהדגימות מטופלות בטמפרטורות שונות, צפיפות הצבר של הדגימות (YB/T5200-1993), חוזק לחיצה (GB/T5072-2008), חוזק כיפוף (GB/T3001-2007 ), קצב שינוי ליניארי (GB/T5988-2007).
תוצאות וניתוח
2.1 השפעת כמויות שונות של הוספה של קורונדום שחור על הביצועים של יציקות פיות כבשן
עם הגדלת כמות התוספת של קורונדום שחור פחות מ-1 מ"מ או שווה ל-1 מ"מ, צפיפות התפזורת של המדגם מראה מגמת ירידה, הנגרמת על ידי צפיפות הצבר הנמוכה יותר של קורונדום שחור מזו של קורונדום חום. בהתחשב בגורם הדרגת החלקיקים, כאשר תכולת הקורונדום השחור של פחות או שווה ל-1 מ"מ גדלה ל-25 אחוז (w) בבדיקה, לא התווסף סיליקון קרביד של פחות או שווה ל-1 מ"מ לדגימה, שהיה שווה ערך ל- פחות או שווה לקורונדום שחור של 1 מ"מ מחליף את כל קורונדום חום קטן או שווה ל-1 מ"מ ופחות או שווה ל-1 מ"מ. סיליקון קרביד של פחות או שווה ל-1 מ"מ, וצפיפות הצבר של קורונדום שחור גדולה מזו של סיליקון קרביד, כך שצפיפות הצבר של המדגם משופרת.
חוזק הכיפוף בטמפרטורת החדר של הדגימות עם פחות או שווה ל-1 מ"מ קורונדום שחור שנוספו 5 אחוזים (w) לאחר טיפול בטמפרטורה שונה גבוה מזה של הדגימות ללא קורונדום שחור, וכמות התוספת (w) של פחות מ- או שווה ל-1 מ"מ קורונדום שחור הוא בין 5 אחוז ל-20 אחוז. בטווח האחוזים, עם עליית כמות הקורונדום השחור שנוספה, מגמת השינוי של חוזק הכיפוף של המדגם לאחר החזקה ב-110 מעלות למשך 24 שעות אינה ברורה. הסיבה לכך היא שהחוזק של המדגם ב-110 מעלות למשך 24 שעות מורכב בעיקר מקלסר מלט. לְסַפֵּק. לאחר 1100 מעלות למשך 3 שעות ו-1350 מעלות למשך 3 שעות, חוזק הכיפוף בטמפרטורת החדר של הדגימות הראה מגמה של עלייה תחילה ולאחר מכן ירידה. חוזק הכפיפה הושפע בעיקר ממידת ההתקשרות בין המטריצה למצרף, ותהליך השבר היה ברובו אגרגטים. הרס החלקיקים עצמם, במקום אפקט המשיכה של החלקיקים מהמטריצה, השינוי בחוזק הכיפוף משקף את חוזק הקשר בין המטריצה למצרף.
חוזק הלחיצה בטמפרטורת החדר של הדגימות עם 5 אחוז (w) של קורונדום שחור פחות או שווה ל-1 מ"מ היה נמוך מזה של הדגימות ללא קורונדום שחור. עם העלייה בכמות הקורונדום השחור שנוספה, חוזק הלחיצה בטמפרטורת החדר גדל תחילה ולאחר מכן ירד. חוזק הלחיצה של הדגימות שטופלו ב-110 מעלות למשך 24 שעות מושפע מפעולת הקלסר וממידת האריזה הצמודה. בתנאי של אותו יחס מסה, תוספת של קורונדום שחור גורמת לשינויים במידת האריזה הצמודה, ובכך גורמת לשינויים בחוזק הלחיצה. בתנאי הבדיקה, כאשר כמות התוספת (w) של פחות או שווה ל-1 מ"מ קורונדום שחור היא כ-10 אחוזים, חוזק הלחיצה של המדגם בטמפרטורת החדר הוא הגבוה ביותר לאחר שנשמר ב-1100 מעלות למשך 3 שעות ו-1350 מעלות עבור 3h, הקשור למידת התגובה בדגימה. זה קשור לאריזה הדוקה של חלקיקים [7]. כחומר הטרוגני, חוזק הכיפוף של יציקות מושפע בקלות רבה יותר ממבנים מיקרוניים כגון סדקים ואי-הומוגניות מאשר חוזק דחיסה.
ההתכווצות הליניארית של המדגם בתוספת של פחות מ-1 מ"מ שחור בתוספת של 5 אחוזים גבוהה משמעותית מזו של המדגם ללא קורונדום שחור, מה שמעיד על כך שיש תגובת סינטר ברורה בדגימה. השינויים בקווי המדגם לאחר טיפול בחום ב-1100 מעלות למשך 3 שעות הראו מאפייני הצטמקות, וקצב ההתכווצות ירד בהדרגה ככל שתוספת הקורונדום השחור (w) גדלה בטווח של 5 אחוזים עד 20 אחוזים. הדגימות שטופלו ב-1350 מעלות למשך 3 שעות מציגות את המאפיינים של הצטמקות תחילה ולאחר מכן התרחבות בטווח של פחות או שווה ל-1 מ"מ תוספת קורונדום שחור (w) של 5 אחוז עד 20 אחוז, אשר קשורה לתגובת הפאזה ב- דוגמה [8], מה שמצביע על כך שהקורונדום השחור יוצר תחילה שלב נוזלי בנקודת התכה נמוכה בדגימה כדי לגרום להתכווצות נפח, ועם העלייה בתכולת הקורונדום השחור, נוצר שלב חדש להתרחב, והשלב הספציפי צריך עוד יותר ניתוח ואישור. פחות או שווה ל-1 מ"מ כמות הוספת קורונדום שחור (w) של 25 אחוז מהשינויים בקו הדגימה השתנו, בעיקר בגלל שקורונדום שחור החליף סיליקון קרביד, סיליקון קרביד ישפיע גם על שינויי הקו של המדגם, סיליקון קרביד חלקית בתנאי טמפרטורה גבוהים מתרחשת חמצון ליצירת דו תחמוצת הסיליקון, ולאחר מכן התגובה יוצרת מולליט, אשר מייצרת מידה מסוימת של אפקט הרחבת נפח. זה גם מראה שהשפעת הנפח של סיליקון קרביד על המדגם גדולה מזו של קורונדום שחור. אפקט הרחבת הנפח מוביל גם לירידה בחוזק הדחיסה הרגיל של הטמפרטורה של הדגימות שטופלו ב-1350 מעלות למשך 3 שעות עם הגדלת כמות התוספת של קורונדום שחור. חוזק הכיפוף בטמפרטורת החדר וחוזק הלחיצה בטמפרטורת החדר מושפעים בקלות על ידי פגמים מיקרוסקופיים. לשם השוואה, השינוי של קו החימום הקבוע כמדד הערכת מאקרו יכול לשקף בצורה אובייקטיבית יותר את מצב המדגם לאחר סינטרה. בהתחשב בשימוש בתנאי יציקה לפי הכבשן, עמידות בפני זעזועים תרמיים, חוזק ודרישות ביצועים אחרות, כמות התוספת (w) של קורונדום שחור של פחות או שווה ל-1 מ"מ היא כ-15 אחוזים.
