שני חומרי גלם לשיפור עמידות לחומצה של יציקות עמידות לחומצות לתנורי פחמן

טכנולוגיית פחמימות פירוליזה היא שיטת טיפול המשתמשת בטמפרטורה גבוהה כדי לבצע פירוליזה של רכיבים אורגניים בתנאים אנאירוביים ולבסוף ליצור תרכובות פחמן מוצקות. בתהליך הפירוליזה והפחזום תיווצר כמות גדולה של גזים חומציים חזקים כגון תחמוצות חנקן, תחמוצות גופרית, תחמוצות פחמן, מימן כלורי ומימן פלואוריד. בנוסף לפעולת אדי מים בטמפרטורה גבוהה, גז הפליטה שנוצר ישחק ברצינות את רירית תנור הפחממה. ריפוד יציקה עבור תנורי פחם חייב להיות עמידות טובה בפני קורוזיה חומצה בטמפרטורה גבוהה, חוזק מתאים, מוליכות תרמית נמוכה ועמידות בפני זעזועים תרמיים מעולה. על מנת לקחת בחשבון את המאפיינים המקיפים של יציקות הבטנה כגון חוזק, עמידות בפני קורוזיה ומוליכות תרמית, משמשים מולליט וקורונדום חום כחומרי הגלם העיקריים במחקר, וכמה כדורים חלולים של סיליקון קרביד ואלומינה מוכנסים ב- באותו זמן להכין סוג של חומר ריפוד תנור פחמימות עם מוליכות תרמית נמוכה ועמידות בפני קורוזיה חומצית חזקה. על מנת לשפר עוד יותר את החוזק ועמידות החומצה של חומר היציקה, בהתאם לתנאי השימוש ודרישות הביצועים של רירית התנור, בעבודה זו, כמות התוספת (w) של כדורים חלולים מאלומינה של 1~0 .2 מ"מ הוא 15 אחוז ופחות או שווה ל-0.074 מ"מ. בהתבסס על תוספת של אבקת סיליקון קרביד (w) של 8 אחוזים, נחקרו ההשפעות של אבקת סיליקון ופחמן שחור על המאפיינים של יציקות עמידות לחומצה עבור תנורי פחם.
מִבְחָן
1.1 חומרי גלם
חומרי הגלם העיקריים בהם נעשה שימוש בבדיקה הם: מולליט מתמזג, צפיפות 2.71g·cm-3, גודל חלקיקים 8~5, 5~3, 3~1, פחות או שווה ל-1, פחות או שווה ל {{10}}.074 מ"מ; צפיפות של קורונדום חום 3.90g·cm- 3, גודל חלקיקים קטן או שווה ל-1, פחות או שווה ל-0.08 מ"מ; סיליקון קרביד, גודל חלקיקים פחות או שווה ל-0.074 מ"מ; כדור חלול אלומינה, גודל חלקיקים 1 ~ 0.2 מ"מ; מיקרו-אבקת סיליקה, צמנט אלומינאט סידן טהור, אדי סיליקה (פחות או שווה ל-0.074 מ"מ), אבקת פחמן שחור. התערובות כוללות חומר להפחתת מים פוליפוספט וחומר חסין פיצוץ סיבים אורגניים.
1.2 תהליך בדיקה ובדיקת ביצועים
מערבבים את כל סוגי חומרי הגלם באופן שווה בפרופורציה, מוסיפים מים ומערבבים, ורוטטים ליצירת דוגמאות של 40 מ"מ × 40 מ"מ × 160 מ"מ ו-φ180 מ"מ × 30 מ"מ. לאחר אשפרה בטמפרטורת החדר במשך 24 שעות, התבניות משתחררות. לאחר שימור חום ב-1100 מעלות למשך 3 שעות ו-1350 מעלות למשך 3 שעות, צפיפות הצבר (YB/T5200-1993), חוזק הלחיצה (GB/T5072-2008), חוזק הכיפוף (GB/T3001-2007), ושינויים ליניאריים של נבדקו דגימות בדיקה. שיעור (GB/T5988-2007). לפי HG/T3210-2002, הדגימות נבדקו לעמידות לחומצה עם תמיסת חומצה חנקתית בריכוז מסה של 50 אחוז.
תוצאות ודיון
2.1 השפעת כמות אבקת הסיליקון המוספת על תכונותיהם של חומרי יציקה עמידים לחומצה לתנורי פחם
לאחר שהדגימות טופלו בטמפרטורות שונות, עם הגדלת כמות אבקת הסיליקון שנוספה, מגמת השינוי של צפיפות הצבר לא הייתה עקבית. צפיפות התפזורת של הדגימות שטופלו ב-110 מעלות ירדה בעצם עם הגידול בכמות אבקת הסיליקון שנוספה. צפיפות הצבר של הדגימות שטופלו ב-1100 מעלות ירדה מעט עם העלייה בכמות אבקת הסיליקון שנוספה. צפיפות הצבר של הדגימות גבוהה משמעותית מזו שלאחר הטיפול ב-1100 מעלות.
בתוכנית הבדיקה נעשה שימוש באותה כמות של אבקת סיליקון במקום אבקת סיליקון קרביד. הצפיפות של סיליקון קרביד גדולה מזו של סיליקון. תחת אותו גודל חלקיקים, ההבדל בצפיפות של שני חומרי הגלם גרם להבדל בצפיפות הצובר של המדגם ב-110 מעלות. עם הגדלת כמות אבקת הסיליקון שנוספה, צפיפות הנפח של הדגימה ירדה. בתנאי של טיפול של 1100 מעלות, צפיפות הנפח של הדגימה יורדת מעט עם העלייה בכמות אדי הסיליקה שנוספו, מכיוון שאדי הסיליקה מתחמצנים חלקית ליצירת סיליקה, ומגיבים עם מלט, אדי סיליקה ורכיבים אחרים ליצירת סיליקה. שלב נוזלי נמס נמוך. , האטמוספירה המפחיתה קבורה בפחמן בתנאי הבדיקה מנעה את תהליך החמצון. הירידה בצפיפות הצבר ביחס לטיפול ב-110 מעלות נבעה בעיקר מהנידוף של מים קשורים. לאחר טיפול בחום ב-1350 מעלות, הגידול בצפיפות הצבר של המדגם בהשוואה ל-1100 מעלות נגרמת בעיקר על ידי סינטר תגובה. הסיליקון אינו נמס ב-1350 מעלות צלזיוס. מצד אחד, החמצון שלו עצמו יכול למנוע את החמצון של סיליקון קרביד, ועלול להגיב עם פחמן שחור ליצירת סיליקון קרביד; מצד שני, עליית הטמפרטורה גורמת לתהליך היווצרות התגובה של eutectic. זה קל יותר לביצוע ויכול לקדם את הצפיפות של המדגם.
במונחים של קצב השינוי המקוון, ניתן לראות מאיור 2 שבתנאי של 1100 מעלות, קצב השינוי הליניארי של הדגימות עם כמויות שונות של אבקת סיליקון אינו שונה בהרבה, וכולן מציגות מגמת התכווצות, המעידה על שמידת התגובה של אבקת הסיליקון קטנה יחסית, וב-1350 בתנאי המדרגה, היא קרובה יותר לנקודת ההתכה של הסיליקון. בתהליך זה אבקת הסיליקון עוברת תגובה וסינטר ברורים, הגורמת לצפיפות הצבר של הדגימה לעלות, לנקבוביות הנראית לירידה הדרגתית ולעלייה בקצב ההתכווצות הליניארית, והשפעה זו עולה על זו של מוליבדן קיאניט. התרחבות מתגובות פטרוכימיות.
לחוזק הדגימות שטופלו ב-110 מעלות בטמפרטורת החדר יש הבדל קטן. החוזק בטמפרטורה זו נובע בעיקר מהשילוב של הידרט פאזה המינרלית בצמנט סידן אלומינאט לשלב המערכת. תכולת המלט זהה, כך שההבדל בחוזק אינו גדול. לאחר טיפול בחום ב-1100 מעלות, חוזק הכיפוף וחוזק הלחיצה של הדגימות הראו מגמה של עלייה איטית עם עליית כמות אבקת הסיליקון שנוספה, מה שמעיד על כך שאבקת הסיליקון מילאה תפקיד בשיפור החוזק בטמפרטורה זו. לאחר טיפול בחום ב-1350 מעלות, חוזק המדגם השתנה בבירור עם הגידול בכמות אבקת הסיליקון שנוספה. במיוחד כאשר כמות אבקת הסיליקון הנוספת עולה על 2.5 אחוז (w), למרות שחזק הכיפוף של המדגם גדל, חוזק הלחיצה פוחת בהשוואה לזה לאחר טיפול בחום ב-1100 מעלות. הניתוח מראה כי בתנאי טמפרטורה של 1350 מעלות, נוצרה תכולה מסוימת של רכיבי פאזה נוזלית בדגימה, וכתוצאה מכך ירידה בקשיחות של היציקה בטמפרטורת החדר ועלייה בשבירות, במיוחד לא אחידות פנימית. מבנה היציקה, החוזק מושפע מפגמים שונים. , סדקים וגורמים אחרים הופכים לרגישים מאוד, וכתוצאה מכך מגמות לא עקביות בחוזק הכיפוף וחוזק הלחיצה. בהתחשב בהשפעה של אבקת סיליקון על חוזק הכיפוף וחוזק הלחיצה, הכמות המתאימה של אבקת סיליקון שנוספה היא כ-2.5 אחוז (w).
לסיכום
(1) אבקת סיליקון משפיעה מעט על החוזק של דגימות יציקות עמידות לחומצה ב-110 מעלות. ב-1100 מעלות אבקת סיליקון מתחילה לעבור תגובת חמצון, וב-1350 מעלות אבקת סיליקון עוברת תגובה ברורה וסינטרינג, מה שגורם לצפיפות התפזורת של הדגימה לעלות. , קצב ההתכווצות הליניארית עולה, והשפעה זו עולה על אפקט ההתרחבות שנוצר על ידי תגובת המוליטיזציה של קיאניט. בתנאי הבדיקה, הכמות המתאימה של אבקת סיליקון שנוספה היא כ-2.5 אחוז (w).
(2) בטמפרטורה של 110 ו-1100 מעלות, חוזק הפחמן השחור מופחת עקב הגידול בכמות המים המוספים ליציקה העמידה לחומצה. ב-1350 מעלות, התגובה בין פחמן שחור ואבקת סיליקון יכולה לשפר את החוזק. השפעה. תוספת של פחמן שחור מועילה לשיפור עמידות החומצה של חומר היציקה, אך תוספת של עודף פחמן שחור תגביר את נקבוביות היציקה. על פי תוצאות הבדיקה, כאשר כמות התוספת של פחמן שחור היא 1.5 אחוז (w), ליציקה העמידה לחומצה יש חוזק מתאים ועמידות חומצה.