Analiżi tal-ħsara refrattarja fil-pilastri tal-kaboċċi tal-forn tal-kokk tat-tifi niexfa tindika li t-titjib tas-saħħa tal-flessjoni u r-reżistenza għal xokk termali ta 'materjali refrattorji huwa mod effettiv biex jestendu l-ħajja tas-servizz tagħhom. L-introduzzjoni ta 'fibri ta' l-azzar f'castables tal-karbur tas-silikon mullite tipprovdi rinfurzar u toughness, u b'hekk testendi l-ħajja tas-servizz tagħhom. It-tip ta 'binder huwa kruċjali għall-kostruzzjoni u l-prestazzjoni ta' castables refrattorji. Dan l-artikolu jeżamina l-effetti ta 'tliet binders-siment pur tal-aluminat tal-kalċju (Secar 71), sol tas-silika, u trab tal-ġel tal-alumino-silika-fuq l-istruttura u l-proprjetajiet ta' castables biex jiddetermina l-legaturi xierqa.
Proprjetajiet Fiżiċi Ġenerali
Wara t-tnixxif f'110 grad u trattament bis-sħana f'1000 grad, il-kampjun tas-siment tal-aluminat tal-kalċju-magħqud kellu l-inqas porożità apparenti u l-ogħla densità tal-massa, li jindika li s-siment-magħqudCastables tal-karbur tas-silikongħandu l-aħjar proprjetajiet tal-fluss, li jiffaċilita l-iffurmar tal-kampjun. Is-siment tal-aluminat tal-kalċju-kampjun magħqud esperjenza deidrazzjoni sinifikanti f'850 grad, li rriżulta f'żieda fil-porożità apparenti u tnaqqis fid-densità tal-massa. Wara trattament bis-sħana f'1000 grad, il-kampjun sinterizzat u naqas, u żied id-densità tiegħu.
Is-saħħa tal-flessjoni tat-temperatura tal-kamra-u s-saħħa kompressiva tal-kampjuni b'legaturi differenti żdiedu biż-żieda fit-temperatura tat-trattament tas-sħana. Wara t-tnixxif f'110 grad, il-kampjun magħqud b'siment tal-aluminat tal-kalċju kellu l-ogħla saħħa tal-flessjoni, f'7.5 MPa, filwaqt li l-kampjun magħqud b'trab tal-ġel tas-silika tal-alumina - kellu l-inqas qawwa. Dan jindika li r-reazzjoni kimika bejn is-siment u l-ilma tissolidifika u tibbies, li tirriżulta fl-ogħla saħħa, li hija l-aktar li twassal għas-sigurtà tal-kostruzzjoni ta 'castables refrattorji. Wara trattament bis-sħana fi 850 grad , is-saħħa tal-flessjoni tat-temperatura tal-kamra tal-kampjuni bit-tliet binders ma kinitx differenti b'mod sinifikanti. Il-kampjun magħqud mas-siment tal-aluminat tal-kalċju kellu l-ogħla saħħa tal-kompressjoni tat-temperatura tal-kamra-, fi 53.6 MPa. Wara t-trattament tas-sħana f'1000 grad, il-kampjun magħqud b'siment tal-aluminat tal-kalċju kellu l-ogħla saħħa tal-flessjoni tat-temperatura tal-kamra, f'14.3 MPa, filwaqt li l-kampjun magħqud ma 'trab tal-ġel tal-alumina-silika kellu l-ogħla saħħa kompressiva tat-temperatura tal-kamra, MPa 70.2. Dan jindika li l-fażijiet tal-kalċju monoaluminate (CA), tal-kalċju dialuminate (CA2), u dodecaluminate tal-kalċju (C12A7) prodotti mill-idratazzjoni tas-siment tal-kalċju aluminat jippossjedu qawwa għolja ta 'twaħħil. In-nano-Al2O3 u SiO2 fit-trab tal-ġel tal-alumino-silika jirreaġixxu biex jiffurmaw fażi ta 'twaħħil tal-mullite, li tista' ttejjeb is-saħħa tal-karbur tas-silikon li jista 'jinħall.
Distribuzzjoni tad-Daqs tal-Pori
Wara trattament bis-sħana f'1000 grad, id-daqs medju tal-pori tal-kampjuni magħqudin mas-siment tal-aluminat tal-kalċju (Grupp A) kien 0.23 μm, b'dijametru medjan ta '0.74 μm. Id-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori kienet l-aktar ikkonċentrata (0.01 μm sa 2 μm). Il-kampjuni magħqudin bis-silika sol (Grupp B) kellhom l-iżgħar daqs medju tal-pori, 0.13 μm, b'dijametru medjan ta '0.40 μm, u distribuzzjoni usa' tad-daqs tal-pori (0.01 μm sa 4 μm). Il-kampjuni magħqudin bi trab tal-ġel tal-alumino-silika (Grupp C) kellhom l-akbar daqs medju tal-pori, 0.28 μm, b'dijametru medjan ta '0.77 μm. Id-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori varjat minn 0.01 μm sa 6 μm, iżda d-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori kienet ikkonċentrata fil-medda ta '0.01 sa 1 μm.
-Qawwa tal-Flessjoni tat-Temperatura Għolja
Il-kampjun tas-silika sol-magħqud kellu l-ogħla-saħħa tal-flessjoni f'temperatura għolja, fi 13.7 MPa. Il-kampjuni tas-siment-magħqud u ta' l-alumina-silika gel-kampjuni magħquda kellhom saħħiet flexural f'temperatura għolja aktar baxxa-, f'7.8 MPa u 8.3 MPa, rispettivament. Dan għaliex in-nano-SiO2 fis-sol tas-silika jifforma netwerk tal-ossiġnu- tas-silikon fil-kampjun u huwa reattiv ħafna. F'1000 grad, jirreaġixxi faċilment mal-mikrotrab attiv -Al2O3 biex jifforma netwerk ta 'mullite, u jsaħħaħ is-saħħa tal-kampjun. It-trab tal-ġel tal-alumina-silika fih inqas SiO2, għalhekk in-netwerk tal-mullite ffurmat fil-kampjun f'1000 grad mhuwiex b'saħħtu daqs dak tal-kampjun tas-silika sol-magħqud, li jirriżulta f'saħħa tal-flessjoni b'temperatura għolja aktar baxxa-. Is-siment tal-aluminat tal-kalċju fih ċertu ammont ta 'CaO, li faċilment jirreaġixxi ma' SiO2 u Al2O3 fil-materjal f'temperaturi għoljin biex jifforma fażijiet ta' punt baxx-tidwib- bħal 3CaO×Al2O3 u 2CaO×Al2O3×SiO2. Dawn il-fażijiet imbagħad isiru likwidi f'temperaturi għoljin, u b'hekk inaqqsu s-saħħa tal-flessjoni ta'-temperatura għolja tal-kampjun.
Stabbiltà ta 'Xokk Termali
Il-kampjun tas-silika sol-magħqud wera l-ogħla saħħa tal-flessjoni residwa, f'7.8 MPa. Il-kampjun magħqud bi trab tal-ġel tas-silika tal-alumina-esibit l-inqas saħħa residwa tal-flessjoni, f'5.3 MPa. Il-kampjun magħqud mas-siment tal-aluminat tal-kalċju wera kemm saħħa residwa tal-flessjoni għolja kif ukoll żamma tas-saħħa tal-flessjoni. Ir-reżistenza superjuri tax-xokk termali tas-siment tal-aluminat tal-kalċju-magħqud u kampjuni tas-silika sol-magħquda jistgħu jkunu dovuti għad-distribuzzjoni tad-daqs tal-pori konċentrat tagħhom u l-istruttura tan-netwerk tal-ossiġnu tas-silikon-, rispettivament. Fi ħdan materjali refrattorji multifażijiet eteroġeni, id-differenzi fil-koeffiċjenti ta 'espansjoni termali bejn il-fażijiet jikkawżaw mikroxquq numerużi li jiffurmaw f'castables tal-karbur tas-silikon waqt nuqqas ta' tqabbil ta 'espansjoni termali. Dawn il-mikroxquq mhux biss jassorbu l-enerġija tar-razza elastika, inaqqsu l-forza tas-sewqan għat-tkabbir tal-xquq primarju, iżda wkoll ixerrdu l-istress ikkonċentrat fil-ponta tal-xquq, jiddissipaw l-enerġija meħtieġa għall-propagazzjoni tal-xquq u jtejbu r-reżistenza tax-xokk termali tal-materjal.
Ilbes Reżistenza
Twettqu testijiet tal-brix fuq kampjuni b'legaturi differenti wara s-sinterizzazzjoni f'1000 grad. Ir-riżultati wrew li l-kampjuni tas-siment aluminat-magħqud u alumino-silika ġel-kampjuni magħqudin urew inqas xedd, bil-kampjun tas-siment aluminat-magħqud juri l-inqas xedd, f'3.75 cm³, u s-silika kollojdali-l-aktar kampjun imwaħħal. Għal materjali refrattorji eteroġenji li jikkonsistu f'aggregat u matriċi, l-ilbies ta' erożjoni tipikament l-ewwel ineħħi l-matriċi, u jħalli partiċelli li jisporġu 'l barra u iżolati bħal gżira-bħala l-mira primarja tal-ilbies. Dawn il-partiċelli mbagħad jaqgħu, jiffurmaw xquq u jagħmlu aktar ħsara lill-matriċi tal-madwar. Il-kampjuni magħqudin tas-siment aluminat-urew densità ogħla, li jiffurmaw rabtiet Si{-O{{-Al bejn it-trab SiO₂ u l-idrat tas-siment, li rriżultaw f'rabta stretta tal-matriċi u reżistenza aħjar għall-ilbies. Fil-kampjuni magħqudin tat-trab tal-ġel tal-alumino-silika-, nano-Al₂O₃ irreaġixxa ma 'SiO₂ biex jifforma matriċi ta' mullite, u ssaħħaħ ir-reżistenza għall-ilbies. Is-silika kollojdali-kampjuni magħqudin urew mikroxquq numerużi fil-matriċi, li jagħmluhom inqas reżistenti għall-użu mill-erożjoni.
Analiżi Mikrostrutturali
Wara trattament bis-sħana f'1000 grad, is-siment tal-aluminat tal-kalċju-kampjuni mwaħħlin urew l-iktar rabta stretta bejn il-matriċi u l-aggregat, li kkontribwixxew għad-densità, is-saħħa u r-reżistenza għall-ilbies ogħla tagħhom. Barra minn hekk, il-matriċi kien fiha bosta mikroxquq, li rriżultaw f'distribuzzjoni konċentrata tad-daqs tal-pori u reżistenza eċċellenti għal xokk termali. Il-kampjuni magħqudin tas-silika sol-urew bosta vojt u mikroxquq, li kkontribwixxew għall-porożità apparenti għolja tagħhom, distribuzzjoni wiesgħa tad-daqs tal-pori, u reżistenza fqira għall-ilbies. Barra minn hekk, il-preżenza ta 'struttura kbira tan-netwerk tas-silika-ossiġnu kkontribwiet għas-saħħa tal-flessjoni tat-temperatura għolja għolja tagħhom-u reżistenza eċċellenti għal xokk termali. L-alumina-trab tal-ġel tas-silika-kampjuni mwaħħlin urew rabta aħjar bejn l-aggregat u l-matriċi, b'netwerk ta 'mullite kolonni kbir fil-matriċi, li jirriżulta fi proprjetajiet mekkaniċi superjuri u reżistenza għall-ilbies.
