Kyanit, Andalusit ve Sillimanit'in Monolitik Refractory'larda Uygulanması

Metal olmayan ve ateşe dayanıklı malzemeler, özellikle ateşe dayanıklılar alanında, kyanit, sillimanit ve andalusit toplu olarak "üç mineral" olarak adlandırılır." tümü yüksek alümina mineral hammaddeye ait.

Bu üç mineralin monolitik ateşe dayanıklı maddelerde ana uygulamaları şunları içerir: (1) ateşe dayanıklı agregatlar olarak, kaba andalusite'yi ateşe dayanıklı agregat olarak kullanmak gibi; (2) ateşe dayanıklı tozlar olarak,örneğin tozu olarak andalusit ve sillimanit konsantratları kullanmak; (3) katkı maddeleri olarak, esas olarak genişletme ajanları olarak kullanılır.Bunun nedeni, kyanitin çoklulaştırma reaksiyonu ile ilişkili genişleme değerinin en yüksek olmasıdır., monolitik ateşli maddeler için mükemmel bir genişleme ajanı haline getirir, yüksek sıcaklıklarda ateşli maddelerin küçülmesini dengelemeye yardımcı olur ve yüksek sıcaklık performanslarını geliştirir.

I. Üç Mineralin Ateşten Güçlü Kalıplara Uygulanması

Bu üç mineralin ateşe dayanıklı atıklarda uygulanması üzerine yapılan son çalışmalar dört ana alana odaklanmıştır:

1. Kyanit'in Ateşten Güçlü Kalıplara UygulanmasıKyanit'i atıklara eklemek öncelikle Hushan ve Shuyang'dan gelen kyanit kullanmayı içerir. Tongbai'den gelen kyanit en yüksek genişleme değerini gösterir.Monolitik ateşli maddelerde genişleme ajanı olarak özellikle uygundurNanyang'dan gelen kyanit, kabuklu kayıklara eklendiğinde, kayıkların doğrusal değişim hızını iyileştirir, yüksek sıcaklıkta kullanım ve soğutma sırasında oluşabilecek daralma çatlaklarını ortadan kaldırır.Böylece malzemenin ömrü uzatılır.Pratikte, gerekli onarımlar yapıldığında, bir süpürge 1.200 ila 1.300 döngü boyunca kullanılabilir.Genişleme ajanı olarak kyanit ile formüle edilen yüksek alümina katmanları, ateşleme sonrası daha iyi bir doğrusal değişim gösterir. Kyanit olmadan, yakma sonrası doğrusal değişikliklerin hepsi negatiftir, sıcaklıkla birlikte artar. 1300 ° C'de -0,09%, ve 1500 ° C'de -1,05%.küçülme azalır veya pozitif genişleme olur%8 veya %10 oranında eklenen farklı sınıflarda (0,175 mm veya 0,09 mm) kyanit için 1,300 °C ile 1,500 °C arasındaki sıcaklıklarda pozitif değerler gösterir.Yüksek sıcaklıkta küçülmeyi etkili bir şekilde telafi ederken aynı zamanda genişleme gösterirÜretimde, uygun kyanit konsantratı parçacık boyutunun seçilmesi, yüksek sıcaklıklarda yüksek dayanıklılığı korurken minimum (veya çok az) küçülmeyi sağlar.Parçacık boyutu 0.174×0.074 mm orta derecede değerlendirilir.

2.Andalusite Eklemesinin Atılabilir Mülkiyetlere Etkisi(1)Andalusit'in Demir Çukur Malzemelerinde Uygulanması

(1) Yüksek fırınların geniş çaplı çalışmasıyla birlikte, özellikle çalışma koşullarının giderek daha zorlaştığı ana çukurda, erimiş demir ve slagin temizleme gücü artar.Sonuç olarak ömrü kısaltılır.Andalusite, performanslarını artırmak için ana çukur malzemelerinin üretiminde kullanılır.074 mm) Andalusite demir çukurları kastles eklenir, bu da gözenekliliği azaltmaya ve oda sıcaklığında basınç dayanıklılığını artırmaya yardımcı olur ve termal şok istikrarını artırır.Yüksek sıcaklıklarda performansları ne kadar yüksekseEklenmiş andalusite ile kasaplar, 250 m3 yüksek fırından tek bir demir üretimi 80.000 ila 120.000 tona ulaşabilir, aralarında onarımlar ve yamalar yapılarak, 1.5 milyon ton ve düşük üretim maliyetleriMekanizm, öncelikle yüksek sıcaklıklarda andalusit'in parçalanmasını kullanarak belirli miktarda mullite ve sıvı faz üretir.Bu, termal şok istikrarını ve yük altındaki yumuşatma sıcaklığını iyileştirir.Oluşturulan sıvı faz, sadece matris ve agregatı sıkı bir şekilde bağlamak için sinterlemeyi teşvik etmekle kalmaz, aynı zamanda boşlukları da doldurur.Görünen gözenekliliği azaltmak ve kasapların basınç dayanıklılığını arttırmak.

(2)Sülfürlenme tabancası ile ön işlemeKükürtten arındırma silahları aşırı sıcaklık değişikliklerine maruz kalır, burada hasar tipik olarak erozyon yerine termal stres çatlaklarından kaynaklanır.Kayıpların termal şok direncini arttırmak, silah gövdesinde çatlak ve patlamaların önlenmesine yardımcı olur.. Andalusite eklemek, daralmayı telafi eder, hacim istikrarını sağlar ve performansı artırır. Ningbo'daki bir çelik fabrikasında yapılan denemelerde, silahlar minimum onarımlarla 200'den fazla döngüye ulaştı.

1. Sillimanit ve Kyanit Eklemesinin Atılabilir Özelliklere EtkisiSillimanit veya sillimanit ve kyanit konsantrasyonlarının bir kombinasyonu, atış sonrası doğrusal değişiklikleri iyileştirir.Bu aynı zamanda yük altında yumuşatma sıcaklığı ve basınç dayanıklılığını önemli ölçüde etkilerYüksek kaliteli sillimanit konsantratları daha belirgin etkiler verir. Örneğin, Al2O3 içeriği% 59'luk sillimanit ve birinci kaliteli bauksit kullanılarak,yumuşatma sıcaklığı (4%) 1'den fazla, 600 ° C; 48% Al2O3 ile sillimanit kullanmak, SC-12 örneğinde 1,565 ° C'de görüldüğü gibi yumuşatma sıcaklığını azaltır.

2. Doğal Sillimanit ve Andalusite Kompozit Mineral Tozunun Atılabilir Özelliklere Eklenmesinin EtkisiKompozit mineral tozların dahil edilmesi, atıkların termal şok direncini arttırır ve ateşleme sonrası doğrusal değişiklikleri azaltır.Düşük sementli yüksek alümina katmanlarına doğal sillimanit ve andalusit bileşik mineral tozu uygun şekilde eklenmesi, temel teknik göstergelerin iyileştirilmesine yol açarBu, esas olarak matris içindeki önemli bir mullite oluşumundan kaynaklanmaktadır.In-situ ve ikincil mullite oluşumunu kolaylaştıranKompozit mineral tozu için optimum ekleme miktarı yaklaşık% 5'tir.Kyanit, esas olarak ateşe dayanıklı atıklarda küçülmeyi dengelemek için bir genişleme ajanı olarak kullanılmıştır.Bununla birlikte, daha fazla anlayışla, andalusit, sillimanit veya üç mineralin kombinasyonu, Al2O3-SiO2 tabanlı malzemelerin kalitesini etkili bir şekilde arttırır.hem şekillendirilmiş hem de şekillendirilmemiş ateşli maddeler için geçerlidir.

II. Üç Mineralin Ateş Olan Plastiklerde Uygulanması

Yangına dayanıklı plastiklerde, kyanit içeren ve içermeyen örneklerin karşılaştırılması, 1.400 ° C'de kızartıldıktan sonra ilkinin daha fazla doğrusal değişim gösterdiğini gösterir, bu da artan genişlemeyi gösterir.Yapısal çerçevenin istikrarına fayda sağlayan ve çatlama ve parçalanmayı azaltan1.600°C'de doğrusal değişiklikler, 1.400°C'de olanlarla karşılaştırıldığında hafif bir genişleme göstermektedir.

III. Üç Mineralin Ateşten Güçlü Çakılmış Malzemelerde Uygulanması

Bu üç mineralin eklenmesinden sonra, yüksek alümina katman malzemelerinde doğrusal değişim, yakma sonrası daralmaktan genişlemeye geçiyor.1'de doğrusal değişikliklerle400°C'de -0.40%'dan +1.60%'a yükselen, bu da üç mineralin genişleme ajanı rolünü göstermektedir.Üç mineralin eklenmesi, yüksek alüminyumlu ramming malzemelerinin 1'de basınç dayanıklılığına önemli bir etkisi yoktur.Kyanit ve andalusit hızlı bir şekilde parçalanır ve bu sıcaklık aşamasında tamamen çoklulaşmazlar.

IV. Ateş karşıtı püskürtme malzemelerinde üç mineralin uygulanması

Ateş dayanıklı püskürtme malzemeleri, pnevmatik aletler kullanarak uygulanan amorf ateş dayanıklı malzemelerdir. Ateş dayanıklı agregatlardan, tozlardan ve bağlayıcılardan (veya katkı maddelerinden) oluşur.orta, ve toplu yoğunluğa dayalı ağır püskürtme malzemeleri. hafif püskürtme malzemeleri (0.5 ∼1.39 g/cm3) genellikle yalıtım kaplamaları olarak kullanılırken, orta ve ağır malzemeler (1.3 ∼1.39 g/cm3) ise yalıtım kaplamaları olarak kullanılır.8 g/cm3 ve 1'den fazla.89 g/cm3, sırasıyla) düşük ve orta sıcaklıklı fırınlarda çalışma kaplamaları olarak kullanılabilir.Sıcak yüksek patlama sobalarının yanma odaları, yenilenme odaları, karıştırma odaları ve çeşitli sıcak hava kanallarının iç duvarları, ısı yalıtımını, ısıyı tutmayı, gaz sıkışıklığını artırmayı ve fırının demir kabuğunu korumayı sağlar.Çin'in en büyük yüksek fırını (5'ten fazla hacimli),500 m3) aynı zamanda ateşe dayanıklı püskürtme malzemeleri kullanır.Üç mineralin tanıtımı, sadece ateşe dayanıklı püskürtme malzemelerinin doğrusal değişim oranlarını iyileştirmekle kalmaz, aynı zamanda yeni mullite aşamalarını tanıtarak malzeme performansını da arttırır.Eklenen mineraller tek tip veya bileşik olabilir. Hem ateşe dayanıklı püskürtme malzemelerinde hem de kasaplarda, üç mineralin eklenmesi olumlu sonuçlar verir.Şekillendirilmiş veya şekillendirilmemiş ateşli maddeler için özel gereksinimlere bağlı olarak, üç mineralin uygun türü veya bileşik türü seçilmelidir.

V. Üç Mineralin Ateşten Güçlü Çamurlarda Uygulanması

Şekilsiz yangın geçirmez maddelerin geliştirilmesiyle, yangın geçirmez çamurlar Ar-Ge, üretim ve testlerde geniş ilerlemeler gördü.Geleneksel çöp artık fırın yapımının gereksinimlerini tam olarak karşılayamazKyanit'in dahil edilmesi, yeni ateşe dayanıklı çamurlarda önemli bir rol oynar.çoklulaşım genişleme reaksiyonu yüksek sıcaklıklarda küçülmeyi telafi eder.

VI. Üç mineralin yüksek dayanıklılıklı çamur blokundan hazırlanmış parçalarda uygulanması

Yüksek fırın kaplama kanalları için yüksek dayanıklı slag bloğu önceden üretilmiş bileşenlerde, genişleme ajanlarının eklenmesi malzemenin çeşitli sıcaklıklarda eşit şekilde genişlemesini sağlar.Özellikle 1000-1500°C aralığındaBu genişleme, farklı sıcaklık aşamalarında meydana gelen küçülmeyi telafi eder veya azaltır. Genişleme ajanlarının kullanımı, matris küçülmesinden ve iç stresinden kaynaklanan mikro çatlakları doldurabilir.,Böylece malzemenin hacim kararlılığını arttırır.

Özetle, çeşitli amorf yangın geçirmez malzemeler, örneğin katranlar, plastikler, karıştırma malzemeleri ve yangın geçirmez çamurlar, üç mineralleri kullanır.ve sillimanit'in değişik derecelerdeBirincil mekanizma, bu minerallerin yüksek sıcaklıklarda parçalanmasını içerir ve bu da çoklulaştırma reaksiyonu nedeniyle hacim genişlemesine neden olur.Yüksek sıcaklıklarda amorf ateşe dayanıklı malzemelerin küçülmesini telafi edenBu süreç pozitif doğrusal genişlemeye yol açar, yapısal bölünmeyi azaltır ve malzemelerin hacim istikrarını artırır.

Ek olarak, bu üç mineralin parçalanması malzemelerin yük yumuşatma sıcaklığına ve dayanıklılığına olumlu katkıda bulunur.Amorf ateşe dayanıklı malzemeler için diğer genişleme ajanları arasında kuvars (SiO2) bulunur, aynı zamanda faz dönüşümleri yoluyla yüksek sıcaklıkta küçülmeyi, öncelikle α-kvarzinin (yüksek sıcaklıklı kuvars) β-kvarze dönüşümüne bağlı genişlemeyi telafi eder.Bu geçiş en önemli hacim değişikliğini gösterir..

Bununla birlikte, kyanit bu uygulamada kuvars'ı geçiyor.Malzemenin yüksek sıcaklık performansını destekleyen mullite kristalleri elde ederSonuç olarak, kyanit genellikle amorf yangın geçirmez malzemelerde, tek başına veya andalusit veya sillimanit ile birlikte bir genişleme ajanı olarak kullanılır.

Kyanit, andalusit ve sillimanit'in çoklulaşma reaksiyonları yoluyla etkili kullanımı, malzeme özelliklerini önemli ölçüde artırabilir.ve çalışma sıcaklıklarına dayalı parçacık boyutu çok önemlidirAksi takdirde, genişleme çatlaklarına ve malzemelerde yoğunluğun ve dayanıklılığın azalmasına neden olan iç bozulmaya yol açabilir.

Bu yöntemler, üç mineralin parçalanmasını ve eşlik eden genişleme reaksiyonlarını, ayrıca kuvars faz dönüşümleriyle ilişkili genişlemeyi kullanır.amorf ateşe dayanıklı malzemelerde yüksek sıcaklıkta küçülmeyi telafi etmek ve hacim istikrarını iyileştirmek içinBununla birlikte, genişleme reaksiyonlarının faydaları bunun ötesine uzanır; örneğin,Sıcak patlama sobalarında kullanılan düşük kayma tuğlaları ve modifiye edilmiş yüksek alümina tuğla serisi, yük yumuşatma sıcaklığını artırmak için iç genişleme reaksiyonlarını kullanırBu nedenle, ateşe dayanıklı malzemelerin performansını iyileştirmek için bu üç mineralin etkili bir şekilde kullanılması çok önemlidir.