Εφαρμογή του κυανίτη, του ανδαλουσίτη και του σιλιμανίτη σε μονολιθικά ανθεκτικά

Στον τομέα των μη μεταλλικών και πυρίμαχων υλικών, ειδικά των πυρίμαχων, ο κυανίτης, ο σιλιμανίτης και ο ανδαλουίτης αναφέρονται συλλογικά ως τα "τρία ορυκτά," όλα ανήκουν σε υψηλή αλουμίνη ορυκτών πρώτων υλών.

Οι κύριες εφαρμογές αυτών των τριών ορυκτών σε μονολιθικά ανθεκτικά υλικά περιλαμβάνουν: (1) ως ανθεκτικά συσσωρευτικά, όπως η χρήση της χονδρής ανδαλουσίτης ως ανθεκτικού συσσωρευτικού, (2) ως ανθεκτικά σκόνες,όπως η χρήση συμπυκνώσεων ανδαλουσιτίου και σιλιμανιτίου ως σκόνεςΑπό τα τρία ορυκτά, το κυανίτη είναι το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο.Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η τιμή επέκτασης που σχετίζεται με την αντίδραση πολυτιλίωσης του κυανίτη είναι η υψηλότερη, καθιστώντας το εξαιρετικό παράγοντα διεύρυνσης για μονολιθικά ανθεκτικά υλικά, συμβάλλοντας στην αντιστάθμιση της συρρίκνωσης των ανθεκτικών υλικών σε υψηλές θερμοκρασίες και βελτιώνοντας την απόδοσή τους σε υψηλές θερμοκρασίες.

Ι. Εφαρμογή των τριών ορυκτών σε ανθεκτικά υλικά

Πρόσφατες μελέτες σχετικά με την εφαρμογή των τριών ανόργανων ουσιών σε ανθεκτικά υλικά έχουν επικεντρωθεί σε τέσσερις κύριους τομείς:

1. Εφαρμογή του κυανίτη σε ανθεκτικά χυτοσίδηραΗ προσθήκη κυανίτη σε καταρράκτες περιλαμβάνει κυρίως τη χρήση κυανίτη που προέρχεται από Hushan και Shuyang, με το κυανίτη από το Tongbai να παρουσιάζει την υψηλότερη τιμή επέκτασης,που το καθιστά ιδιαιτέρως κατάλληλο ως παράγοντας διεύρυνσης σε μονολιθικά ανθεκτικάΌταν το κυανίτη από το Νανιάνγκ προστίθεται σε κατσαρόλες, βελτιώνει τον ρυθμό γραμμικής αλλαγής των κατσαρόλων, εξαλείφοντας τις ρωγμές συρρίκνωσης που μπορεί να εμφανιστούν κατά τη χρήση υψηλής θερμοκρασίας και ψύξη,Έτσι παρατείνοντας τη διάρκεια ζωής του υλικούΣτην πράξη, με τις απαραίτητες επισκευές στον πυθμένα της κούπας, μια κούπα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για 1.200 έως 1.300 κύκλους.Τα καστάλια υψηλής αλουμινικής περιεκτικότητας που έχουν συνταχθεί με κυανίτη ως αντιδραστήρα διεύρυνσης παρουσιάζουν βελτιωμένη γραμμική αλλαγή μετά την καύσηΧωρίς κυανίτη, οι γραμμικές αλλαγές μετά την καύση είναι όλες αρνητικές, αυξάνοντας με την θερμοκρασία.η συρρίκνωση μειώνεται ή γίνεται θετική επέκταση· για διαφορετικές κλάσεις (0,175 mm ή 0,09 mm) κυανίτη που προστίθεται σε ποσοστό 8% ή 10%, τα καστάλια παρουσιάζουν θετικές τιμές σε θερμοκρασίες μεταξύ 1,300 °C και 1,500 °C,αντισταθμίζει αποτελεσματικά τη συρρίκνωση σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ παράλληλα αποδεικνύει επέκτασηΚατά την παραγωγή, η επιλογή του κατάλληλου μεγέθους σωματιδίων του συμπυκνωμένου κυανίτη εξασφαλίζει ελάχιστη συρρίκνωση (ή πολύ μικρή) σε υψηλές θερμοκρασίες, διατηρώντας παράλληλα υψηλή αντοχή.μεγέθους σωματιδίων 0.174 ̇0.074 mm θεωρείται μέτρια.

2Επιπτώσεις της προσθήκης ανδαλουσιτίου στις εγκαταστάσεις που μπορούν να απορριφθούνΕπενδύσειςΕφαρμογή της ανδαλουσίτης σε υλικά σιδηρομεταλλεύσεων

(1) Με τη λειτουργία των ψηλών φούρνων σε μεγάλη κλίμακα, η δύναμη καθαρισμού του λιωμένου σιδήρου και της σκωρίδας αυξάνεται, ειδικά στην κύρια κοιλότητα όπου οι συνθήκες εργασίας γίνονται όλο και πιο σκληρές.που οδηγεί σε μειωμένη διάρκεια ζωήςΑνάλογα με τις διαφορετικές απαιτήσεις χρήσης, τα διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων (0·1 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm, 0.0 mm).074 mm) ανδαλουσιτίου προστίθενται στα σιδηροδρομικά στρώματα, η οποία συμβάλλει στη μείωση της πορώδους διάστασης και στη βελτίωση της αντοχής στην συμπίεση σε θερμοκρασία δωματίου, βελτιώνοντας την θερμική σταθερότητα.όσο ανώτερη είναι η απόδοσή του σε υψηλές θερμοκρασίεςΤα κασταλόνια με προσθήκη ανδαλουσίτη μπορούν να επιτύχουν μια μονάδα παραγωγής σιδήρου 80.000 έως 120.000 τόνων από έναν ψηλό φούρνο 250 m3, με επισκευές και επικάλυψη ανάμεσα, με αποτέλεσμα μια διάρκεια ζωής που υπερβαίνει το 1.5 εκατ. τόνους και μειωμένα κόστη παραγωγήςΟ μηχανισμός χρησιμοποιεί κυρίως την αποσύνθεση της ανδαλουσίτης σε υψηλές θερμοκρασίες για την παραγωγή μιας ορισμένης ποσότητας πολυλίτη και υγρής φάσης.που βελτιώνει τη σταθερότητα θερμικού σοκ και τη θερμοκρασία μαλακώματος υπό φορτίο των σκαφώνΗ παραγόμενη υγρή φάση όχι μόνο προάγει τη συγκόλληση για την στενή σύνδεση της μήτρας και του συσσωρευτικού, αλλά επίσης γεμίζει κενά,μείωση της φαινομενικής πορώδους διάστασης και αύξηση της αντοχής στην συμπίεση των σκαφών.

(2)Προεπεξεργασία του όπλου αποσβερίωσης με απορρίμματαΤα όπλα αποσβερίωσης υποφέρουν από ακραίες αλλαγές θερμοκρασίας, όπου οι ζημιές συνήθως προκύπτουν από ρωγμές θερμικής πίεσης και όχι από διάβρωση.Η βελτίωση της αντοχής σε θερμικά σοκ των καταρράκτων βοηθά στην πρόληψη των ρωγμών και των σπασμάτων στο σώμα του όπλου.Η προσθήκη ανδαλουσιτίου αντισταθμίζει τη συρρίκνωση, εξασφαλίζοντας σταθερότητα όγκου και βελτιώνοντας τις επιδόσεις.

1. Επίδραση της προσθήκης σιλιμανίτη και κυανίτη στις ιδιότητες των απορριπτέωνΗ προσθήκη σιλιμανίτη ή συνδυασμού σιλιμανίτη και κυανίτη σε συμπυκνώματα βελτιώνει τις γραμμικές αλλαγές μετά την καύση.Αυτό επηρεάζει επίσης σημαντικά την θερμοκρασία μαλακώματος υπό φορτίο και την αντοχή στην πίεσηΓια παράδειγμα, η χρήση σιλιμανίτη με περιεκτικότητα σε Al2O3 59% και βαξίτη πρώτης ποιότητας ως συστατικό,η θερμοκρασία μαλακώσεως (4%) υπερβαίνει το 1Η χρήση σιλιμανίτη με 48% Al2O3 μειώνει τη θερμοκρασία μαλακώσεως, όπως φαίνεται στο δείγμα SC-12 στους 1.565 °C.

2. Επιπτώσεις της προσθήκης φυσικής σιλιομανίτης και ανδαλουσιτίτης σύνθετης ορυκτής σκόνης στις ιδιότητες των απορριμμάτωνΗ ενσωμάτωση σύνθετων ορυκτών σκόνης βελτιώνει την αντοχή σε θερμικά σοκ των καστμπλέων και μειώνει τις γραμμικές αλλαγές μετά την καύση.Η κατάλληλη προσθήκη φυσικής σιλιμανίτης και σύνθετης ορυκτής σκόνης ανδαλουσιτίου σε καυσίμων με χαμηλή περιεκτικότητα σε τσιμέντο και υψηλή περιεκτικότητα σε αλουμίνιο οδηγεί σε βελτιώσεις των βασικών τεχνικών δεικτώνΟι σύνθετες ορυκτές σκόνες σχηματίζουν μια υγρή φάση σε χαμηλότερες θερμοκρασίες (1000-1300°C),που διευκολύνει το σχηματισμό του in situ mullite και του δευτερογενούς mulliteΗ βέλτιστη ποσότητα προσθήκης για σύνθετη ορυκτή σκόνη είναι περίπου 5%.Το κυανίτη χρησιμοποιείται κυρίως ως παράγοντας διεύρυνσης για την αντιστάθμιση της συρρίκνωσης σε ανθεκτικά καστάλιαΩστόσο, με την αυξημένη κατανόηση, ο συνδυασμός της ανδαλουσίτης, του σιλιμανίτη ή των τριών ορυκτών βελτιώνει αποτελεσματικά την ποιότητα των υλικών με βάση το Al2O3-SiO2,που εφαρμόζεται τόσο σε σχηματισμένα όσο και σε μη σχηματισμένα πυρόστατα.

ΙΙ. Εφαρμογή των τριών ορυκτών σε ανθεκτικά πλαστικά

Σε πυρόσβεστα πλαστικά, η σύγκριση δειγμάτων με και χωρίς κυανίτη δείχνει ότι τα πρώτα παρουσιάζουν μεγαλύτερη γραμμική αλλαγή μετά την καύση σε 1,400 °C, γεγονός που δείχνει αυξημένη διαστολή,η οποία ευνοεί τη σταθερότητα του διαρθρωτικού πλαισίου και μειώνει τη ρωγμάτωση και τη διάσπασηΟι γραμμικές αλλαγές στους 1.600 °C δείχνουν ελαφρά διεύρυνση σε σύγκριση με εκείνες στους 1.400 °C.

ΙΙΙ. Εφαρμογή των τριών ορυκτών σε ανθεκτικά υλικά

Μετά την προσθήκη των τριών ορυκτών, η γραμμική αλλαγή σε υλικά υψηλής περιεκτικότητας σε αλουμίνιο μετατοπίζεται από συρρίκνωση σε επέκταση μετά την καύση.με γραμμικές μεταβολές στο 1Η αύξηση των θερμοκρασιών κατά 0,400 °C από -0,40% σε +1,60%, αποδεικνύει το ρόλο των τριών ανόργανων στοιχείων ως παράγοντες διεύρυνσης.η προσθήκη των τριών ορυκτών δεν έχει σημαντική επίδραση στην αντοχή στην συμπίεση των υλικών υψηλής αντοχής σε αλουμίνιο σε 1Η θερμοκρασία της κυανίτης και της ανδαλουσίτης είναι περίπου 400-1500°C, καθώς η κυανίτη και η ανδαλουσίτη αποσυντίθενται γρήγορα και δεν είναι πλήρως πολυτιτισμένες σε αυτό το στάδιο θερμοκρασίας.

IV. Εφαρμογή των τριών ορυκτών σε ανθεκτικά υλικά ψεκασμού

Τα ανθεκτικά υλικά ψεκασμού είναι άμορφα ανθεκτικά υλικά που εφαρμόζονται με χρήση πνευματικών εργαλείων.μέσοΤα ελαφριά υλικά ψεκασμού (0,5-1,3 g/cm3) χρησιμοποιούνται συνήθως ως μονωτικά στρώματα, ενώ τα μεσαία και βαριά υλικά (1,3-1,3 g/cm3).8 g/cm3 και άνω του 1Σε διάφορες περιοχές, όπως η πάνω κοιλιά των ψηλών φούρνων, χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι ανθεκτικών υλικών ψεκασμού.Τεχνικές συσκευές για την κατασκευή ή την επεξεργασία ηλεκτρικών συσκευών, οι θάλαμοι αναγέννησης, οι θάλαμοι ανάμειξης και διάφοροι εσωτερικοί τοίχοι αεραγωγών θερμού αέρα, που χρησιμεύουν για την μόνωση, τη διατήρηση της θερμότητας, την ενίσχυση της αέριοστεγνότητας και την προστασία του σιδηροειδούς επιφανείας του κλιβάνου.Το μεγαλύτερο ψηλόφούρνο της Κίνας (με όγκο μεγαλύτερο από 5500 m3) χρησιμοποιεί επίσης ανθεκτικά υλικά ψεκασμού.Η εισαγωγή των τριών ορυκτών δεν βελτιώνει μόνο τους ρυθμούς γραμμικής αλλαγής των ανθεκτικών υλικών ψεκασμού, αλλά βελτιώνει επίσης την απόδοση του υλικού με την εισαγωγή νέων σταδίων πολυλίτη.Οι πρόσθετοι ορυκτοί μπορούν να είναι μεμονωμένων τύπων ή σύνθετων.Ανάλογα με τις ειδικές απαιτήσεις για σχηματισμένα ή μη σχηματισμένα ανθεκτικά υλικά, πρέπει να επιλεγεί ο κατάλληλος τύπος ή σύνθετος τύπος των τριών ορυκτών.

Β. Εφαρμογή των τριών ορυκτών σε πυρόστακτα λιπάσματα

Με την ανάπτυξη των αμόρφωτων ανθεκτικών υλικών, τα ανθεκτικά λιπάσματα έχουν δει ευρείες εξελίξεις στην έρευνα και ανάπτυξη, την παραγωγή και τις δοκιμές.Οι παραδοσιακές λιπαρές ύλες δεν μπορούν πλέον να ανταποκριθούν πλήρως στις απαιτήσεις της κατασκευής του φούρνουΗ ενσωμάτωση του κυανίτη παίζει σημαντικό ρόλο στις νέες ανθεκτικές λιπάσματα.η αντιδραστική διεύρυνση πολυβελτίωσης αντισταθμίζει τη συρρίκνωση σε υψηλές θερμοκρασίες.

VI. Εφαρμογή των τριών ορυκτών σε προκατασκευασμένα εξαρτήματα από υψηλής αντοχής μπλοκ ζύνης

Σε προκατασκευασμένα κατασκευαστικά στοιχεία υψηλής αντοχής από μπλοκ σκουπιδιών για κανάλια πρόσβασης υψηλού φούρνου, η προσθήκη παραγόντων διεύρυνσης επιτρέπει στο υλικό να επεκτείνεται ομοιόμορφα σε διάφορες θερμοκρασίες,ειδικά στο εύρος 1000 έως 1500 °CΗ επέκταση αυτή αντισταθμίζει ή μειώνει τη συρρίκνωση που συμβαίνει σε διαφορετικά στάδια θερμοκρασίας.,Έτσι βελτιώνεται η σταθερότητα όγκου του υλικού.

Συνοπτικά, διάφοροι τύποι αμορφών πυρόστακτων υλικών, όπως τα καστμπλ, τα πλαστικά, τα υλικά σφυρίσματος και τα πυρόστακτα λιπάσματα, χρησιμοποιούν τρία ορυκτά ινδαλουσίτη, κυανίτη,και σιλιμανίτη σε διαφορετικό βαθμόΟ κύριος μηχανισμός περιλαμβάνει την αποσύνθεση αυτών των ορυκτών σε υψηλές θερμοκρασίες, με αποτέλεσμα την επέκταση του όγκου λόγω της αντίδρασης πολλαπλασιασμού,που αντισταθμίζει τη συρρίκνωση των άμορφων ανθεκτικών υλικών σε αυξημένες θερμοκρασίεςΗ διαδικασία αυτή οδηγεί σε θετική γραμμική επέκταση, μετριάζει το διαρθρωτικό σπάσιμο και βελτιώνει τη σταθερότητα όγκου των υλικών.

Επιπλέον, η αποσύνθεση αυτών των τριών μετάλλων συμβάλλει θετικά στη θερμοκρασία και την αντοχή των υλικών.Άλλοι παράγοντες επέκτασης για αμόρφαια ανθεκτικά υλικά περιλαμβάνουν το κουάρτς (SiO2), η οποία αντισταθμίζει επίσης τη συρρίκνωση υψηλής θερμοκρασίας μέσω μετασχηματισμών φάσης, κυρίως την επέκταση που σχετίζεται με τον μετασχηματισμό α-κουάρτζου (κουάρτζου υψηλής θερμοκρασίας) σε β-κουάρτζου,καθώς αυτή η μετάβαση παρουσιάζει τη σημαντικότερη αλλαγή όγκου.

Ωστόσο, ο κυανίτης ξεπερνά το κουάρτς σε αυτή την εφαρμογή.παράγει κρυστάλλους mullite που ευνοούν τις υψηλές θερμοκρασίες του υλικούΩς εκ τούτου, ο κυανίτης χρησιμοποιείται συνήθως ως παράγοντας επέκτασης σε άμορφα ανθεκτικά υλικά, είτε μόνος του είτε σε συνδυασμό με ανδαλουσίτη ή σιλιμανίτη.

Η αποτελεσματική χρήση του κυανίτη, του ανδαλουσίτη και του σιλιμανίτη μέσω των αντιδράσεων πολλαπλασιασμού τους μπορεί να ενισχύσει σημαντικά τις ιδιότητες του υλικού.και το μέγεθος των σωματιδίων με βάση τις θερμοκρασίες λειτουργίας είναι απαραίτητοΑλλιώς, μπορεί να οδηγήσει σε εσωτερική φθορά, προκαλώντας ρωγμές διεύρυνσης και μειωμένη πυκνότητα και αντοχή στα υλικά.

Αυτές οι μέθοδοι αξιοποιούν την αποσύνθεση και τις συνακόλουθες αντιδράσεις επέκτασης των τριών μετάλλων, καθώς και την επέκταση που σχετίζεται με μετασχηματισμούς φάσης του κουάρτζου,για την αντιστάθμιση της συρρίκνωσης σε υψηλές θερμοκρασίες σε άμορφα ανθεκτικά υλικά και τη βελτίωση της σταθερότητας όγκουΩστόσο, τα οφέλη των αντιδράσεων επέκτασης επεκτείνονται πέρα από αυτό.τα τούβλα με χαμηλή έλξη και η τροποποιημένη σειρά τούβλων υψηλής αλουμίνης που χρησιμοποιούνται σε καύσιμα φούρνους υψηλής έκρηξης χρησιμοποιούν εσωτερικές αντιδράσεις διαστολής για την ενίσχυση της θερμοκρασίας μαλακώματος φορτίουΩς εκ τούτου, είναι κρίσιμο να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά αυτά τα τρία μέταλλα για τη βελτίωση των επιδόσεων των πυρόστατων υλικών.