Im Bereich der nichtmetallischen und feuerfesten Materialien, insbesondere der feuerfesten, werden Kyanit, Sillimanit und Andalusit zusammen als die "drei Mineralien" bezeichnet." alle aus mineralischen Rohstoffen mit hohem Aluminiumgehalt.
Die Hauptanwendungen dieser drei Mineralien in monolithischen Feuerfeststoffen sind: (1) als Feuerfestkörper, z. B. mit grobem Andalusit als Feuerfestkörper; (2) als Feuerfestpulver,zum Beispiel mit Andalusit- und Sillimanitkonzentraten als PulverUnter den drei Mineralien ist Kyanit das am weitesten verbreitete.Dies liegt daran, dass der Expansionswert, der mit der Mullitizationsreaktion von Kyanit verbunden ist, der höchste ist, so dass es ein ausgezeichnetes Expansionsmittel für monolithische Feuerfeststoffe ist, das dazu beiträgt, die Schrumpfung von Feuerfeststoffen bei hohen Temperaturen auszugleichen und ihre Leistung bei hohen Temperaturen zu verbessern.
I. Anwendung der drei Mineralien in feuerfesten Gießstoffen
Die jüngsten Studien zur Anwendung der drei Mineralien in feuerfesten Kasteln konzentrierten sich auf vier Hauptbereiche:
Anwendung von Kyanit in feuerfesten GießstoffenBei der Zugabe von Kyanit zu Schiffsbooten wird hauptsächlich Kyanit aus Hushan und Shuyang verwendet, wobei der Kyanit aus Tongbai den höchsten Ausdehnungswert aufweist,so dass es besonders geeignet ist als Expansionsmittel in monolithischen FeuerfeststoffenBei der Zugabe von Nanyang-Kyanit zu Schlauchschleppen verbessert es die lineare Veränderungsrate der Schlauchschleifen und beseitigt Schrumpfungsrisse, die bei hoher Temperatur und Kühlung auftreten können.so verlängert sich die Lebensdauer des MaterialsIn der Praxis kann eine Schüssel bei notwendigen Reparaturen am Boden für 1.200 bis 1.300 Zyklen verwendet werden.Hochaluminatoxide, die mit Kyanit als Expansionsmittel formuliert wurden, zeigen eine verbesserte lineare Veränderung nach dem Brennen. Ohne Kyanit sind die linearen Veränderungen nach dem Brennen alle negativ und steigen mit der Temperatur an. Bei 1.300°C beträgt sie -0,09%, und bei 1.500°C beträgt sie -1,05%.die Schrumpfung nimmt ab oder wird zu einer positiven Ausdehnung; für unterschiedliche Kyanit-Klassen (0,175 mm oder 0,09 mm) mit einem Zusatz von 8% oder 10% zeigen die Kasteln bei Temperaturen zwischen 1,300 °C und 1,500 °C positive Werte,Wirksam kompensiert die Schrumpfung bei hohen Temperaturen und zeigt gleichzeitig eine AusdehnungBei der Herstellung gewährleistet die Auswahl der geeigneten Partikelgröße von Kyanitkonzentrat bei hohen Temperaturen eine minimale (oder sehr geringe) Schrumpfung, wobei gleichzeitig eine hohe Festigkeit beibehalten wird.eine Partikelgröße von 0.174·0.074 mm gilt als mäßig.
2.Wirkung des Zusatzens von Andalusit auf die Verwerfung von Eigenschaften(1)Anwendung von Andalusit in Eisentrogmaterialien
(1) Mit dem Großbetrieb der Hochofen steigt die Reinigungskraft von Schlacke und Schlacke, vor allem im Haupttrog, wo die Arbeitsbedingungen immer härter werden.die zu einer verkürzten Lebensdauer führt. Andalusit wird in der Herstellung von Hauptrohnmaterialien verwendet, um ihre Leistung zu verbessern.074 mm) von Andalusit in die Stahltroggen gesetzt werden., was zur Verringerung der Porosität und Verbesserung der Druckfestigkeit bei Raumtemperatur beiträgt, wodurch die Wärmeschockstabilität erhöht wird.je höher die Leistung bei hohen Temperaturen.Kastabeln mit Andalusitzufuhr können eine einzelne Eisenleistung von 80.000 bis 120.000 Tonnen aus einem 250 m3 großen Hochofen erzielen, wobei Reparaturen und Patches dazwischen erfolgen, was zu einer Lebensdauer von mehr als 1 000 t führt.5 Mio. t und reduzierte ProduktionskostenDer Mechanismus nutzt vor allem die Zersetzung von Andalusit bei hohen Temperaturen, um eine gewisse Menge Mullit und Flüssigphase zu erzeugen.die die thermische Stabilität und die Erweichungstemperatur unter Belastung der Schiffe verbessertDie erzeugte Flüssigphase fördert nicht nur das Sintern, um die Matrix und den Aggregat fest zu binden, sondern füllt auch die Hohlräume.Verringerung der offensichtlichen Porosität und Erhöhung der Druckfestigkeit der Schiffsboote.
(2)Vorbehandlung der Entschwefelungspistole mit SchleifstoffenBei Entsulfurisierungsschützen treten extreme Temperaturänderungen auf, wobei Schäden in der Regel durch thermische Spannungsspaltungen und nicht durch Erosion entstehen.Die Erhöhung der Wärmeschlagfestigkeit der Schiffe hilft, Risse und Spaltungen im Gewehrkörper zu verhindern.In einer Stahlfabrik in Ningbo wurden mit minimalen Reparaturen mehr als 200 Zyklen durchgeführt.
Wirkung des Zusatzens von Sillimanit und Kyanit auf die Eigenschaften von GießstoffenDas Hinzufügen von Sillimanit oder einer Kombination aus Sillimanit- und Kyanitkonzentraten zu den Schiffstieren verbessert die linearen Veränderungen nach dem Brennen.Dies beeinflusst auch die Erweichungstemperatur unter Last und die Druckfestigkeit erheblich. Hochgradige Sillimanitkonzentrate erzeugen deutlichere Wirkungen.die Erweichungstemperatur (4%) über 1Die Verwendung von Sillimanit mit 48% Al2O3 verringert die Erweichungstemperatur, wie bei der SC-12 Probe bei 1,565°C zu beobachten ist.
Wirkung des Zusatzens von natürlichem Sillimanit- und Andalusit-Verbundmineralpulver auf die Eigenschaften von GießstoffenDie Einbeziehung von Verbundmineralpulvern verbessert die Wärmeschockbeständigkeit der Schiffsboote und verringert die linearen Veränderungen nach dem Brennen.Durch die angemessene Zugabe von natürlichem Sillimanit und Andalusit-Verbundmineralpulver zu niedrigzementhaltigen, hochaluminösen Verpackungen werden die wichtigsten technischen Indikatoren verbessert.Das liegt vor allem an der erheblichen Mullitentwicklung innerhalb der Matrix.Erleichterung der Bildung von Mullit in situ und SekundärmullitDie optimale Zusatzmenge für Verbundmineralpulver beträgt etwa 5%.Kyanit wurde hauptsächlich als Expansionsmittel verwendet, um die Schrumpfung bei feuerfesten Schiffen auszugleichenMit zunehmendem Verständnis verbessert jedoch die Kombination von Andalusit, Sillimanit oder den drei Mineralien effektiv die Qualität von Al2O3-SiO2-basierten Materialien.mit einer Breite von mehr als 20 mm,.
II. Anwendung der drei Mineralien in feuerfesten Kunststoffen
Bei feuerfesten Kunststoffen zeigt der Vergleich von Proben mit und ohne Kyanit, dass die ersteren nach dem Brennen bei 1400 °C eine größere lineare Veränderung aufweisen, was auf eine erhöhte Ausdehnung hinweist,der die Stabilität des Strukturrahmens fördert und Riss- und Spaltungen verringertDie linearen Veränderungen bei 1600°C zeigen eine leichte Ausdehnung im Vergleich zu denen bei 1400°C.
III. Anwendung der drei Mineralstoffe in feuerfesten Verbundwerkstoffe
Nach dem Hinzufügen der drei Mineralien verlagert sich die lineare Veränderung bei hochaluminösen Rammstoffen nach dem Brennen von Schrumpfen in Ausdehnung.mit linearen Veränderungen bei 1Die Erwärmungsrate stieg um 0,400°C von -0,40% auf +1,60%, was die Expansionswirkung der drei Mineralien zeigt.die Zugabe der drei Mineralien hat keinen signifikanten Einfluss auf die Druckfestigkeit von hochaluminösen Rammstoffen bei 1Bei dieser Temperaturstufe werden Kyanit und Andalusit schnell zersetzt und nicht vollständig mullitiziert.
IV. Anwendung der drei Mineralien in feuerfesten Sprühmaterialien
Feuerfeste Sprühmaterialien sind amorphe Feuerfeste, die mit pneumatischen Werkzeugen aufgetragen werden.mittlereFür den Einsatz von Leichtstoffsprühstoffen (0,51,39 g/cm3) wird üblicherweise eine Isolierungsanlage verwendet, während für mittlere und schwere Materialien (1,31,39 g/cm3) eine Isolierungsanlage verwendet wird.8 g/cm3 und mehr als 1.89 g/cm3) als Arbeitsverkleidung in niedrigen bis mittleren Temperaturöfen dienen können.Verbrennungsräume von Hochofen, Regeneratorkammern, Mischkammern und verschiedenen Heißluftkanälen, die zur Isolierung, Wärmebindung, Verbesserung der Gasdichtheit und zum Schutz der Eisenhülle des Ofen dienen.China's größte Hochofen (mit einem Volumen von mehr als 5 t),500 m3) auch feuerfeste Sprühmaterialien verwendet.Die Einführung der drei Mineralien verbessert nicht nur die linearen Veränderungsraten feuerfester Sprühmaterialien, sondern verbessert auch die Werkstoffleistung durch die Einführung neuer Phasen der Mullite.Die zusätzlichen Mineralien können einzelne oder zusammengesetzte sein.Abhängig von den spezifischen Anforderungen an geformte oder ungeformte Feuerfestkörper, sollte der geeignete Typ oder der zusammengesetzte Typ der drei Mineralien gewählt werden.
V. Anwendung der drei Mineralien in feuerfesten Schlammen
Mit der Entwicklung von feuerfesten, nicht geformten Stoffen haben feuerfeste Schlamme große Fortschritte in Forschung und Entwicklung, Produktion und Tests gemacht.die herkömmlichen Schlamme können den Anforderungen des Öfenbaus nicht mehr vollständig genügen;Die Einbeziehung von Kyanit spielt bei neuen feuerfesten Schlammen eine wichtige Rolle.Die Mullitizations-Erweiterungsreaktion kompensiert die Schrumpfung bei hohen Temperaturen.
VI. Anwendung der drei Mineralien in hochfesten Schlagblockvorgefertigten Teilen
Bei hochfesten Schlagblockvorgefertigten Bauteilen für Hochofen-Tap-Kanäle ermöglicht das Hinzufügen von Expansionsmitteln, dass sich das Material gleichmäßig bei verschiedenen Temperaturen ausdehnt.vor allem im Bereich von 1000 bis 1500°CDiese Ausdehnung kompensiert oder reduziert die Schrumpfung, die bei verschiedenen Temperaturstufen auftritt.,Dies verbessert die Volumenstabilität des Materials.
Zusammengefasst werden verschiedene Arten amorpher feuerfester Materialien, wie Castbles, Kunststoffe, Rammmaterialien und feuerfeste Schlammen, mit drei Mineralien verarbeitet: Andalusit, Kyanit,und Sillimanit in unterschiedlichem MaßeDer primäre Mechanismus besteht in der Zersetzung dieser Mineralien bei hohen Temperaturen, was zu einer Volumenerweiterung durch die Mullitizationsreaktion führt.mit einer Breite von mehr als 20 mm,Dieser Prozeß führt zu einer positiven linearen Ausdehnung, verringert die Strukturspaltung und verbessert die Volumenstabilität der Materialien.
Darüber hinaus trägt die Zersetzung dieser drei Mineralien positiv zur Belastungsweißungstemperatur und -festigkeit der Materialien bei.Andere Expansionsmittel für feuerfeste amorphe Materialien sind Quarz (SiO2), die auch die Schrumpfung bei hohen Temperaturen durch Phasenumwandlungen ausgleicht, vor allem die Erweiterung, die mit der Umwandlung von α-Quarz (Hochtemperaturquarz) in β-Quarz verbunden ist,Da dieser Übergang die bedeutendste Volumenänderung aufweist.
Kyanit bietet einen relativ höheren Ausdehnungswert und bei Zersetzungerzeugt Mullitkristalle, die die hochtemperaturfähige Leistung des Materials fördernDaher wird Kyanit in Form von Expansionsmitteln in amorphen Feuerfeststoffen, entweder allein oder in Kombination mit Andalusit oder Sillimanit, häufig verwendet.
Die wirksame Verwendung von Kyanit, Andalusit und Sillimanit durch ihre Mullitizationsreaktionen kann die Materialeigenschaften erheblich verbessern.und Partikelgröße basierend auf Betriebstemperaturen ist wichtigAnsonsten kann es zu einer inneren Verschlechterung führen, die zu Ausdehnungskurven und einer verringerten Dichte und Festigkeit der Materialien führt.
Diese Methoden nutzen die Zersetzung und die damit verbundenen Expansionsreaktionen der drei Mineralien sowie die Expansion, die mit Quarzphasenumwandlungen verbunden ist,zur Kompensation der Schrumpfung bei hohen Temperaturen in amorphen feuerfesten Materialien und zur Verbesserung der VolumenstabilitätDie Vorteile von Expansionsreaktionen gehen jedoch darüber hinaus.Die in den Heißluftöfen verwendeten Bausteine mit niedrigem Kriechen und die modifizierten Bausteine mit hohem Aluminiumoxidgehalt verwenden interne Expansionsreaktionen zur Erhöhung der Belastungs-Weichungstemperatur.Daher ist es entscheidend, diese drei Mineralien wirksam zu nutzen, um die Leistung feuerfester Materialien zu verbessern.
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