Pyrolyse-karboniseringsteknologi er en behandlingsmetode, der bruger høj temperatur til at pyrolysere organiske komponenter under anaerobe forhold og til sidst danne faste kulstofforbindelser. I processen med pyrolyse og karbonisering vil der blive produceret en stor mængde stærke sure gasser som nitrogenoxider, svovloxider, kuloxider, hydrogenchlorid og hydrogenfluorid. Ud over virkningen af højtemperatur vanddamp, vil den genererede røggas alvorligt erodere foringen af karboniseringsovnen. Foringsstøbegods til karboniseringsovne skal have god syrekorrosionsbestandighed ved høje temperaturer, passende styrke, lav varmeledningsevne og fremragende modstandsdygtighed over for termisk stød. For at tage højde for de omfattende egenskaber af foringsstøbematerialerne såsom styrke, korrosionsbestandighed og termisk ledningsevne, anvendes mullit og brun korund som de vigtigste råmaterialer i forskningen, og nogle hule siliciumcarbid- og aluminiumkugler introduceres ved samme tid til at forberede en slags Carbonization ovn foring materiale med lav varmeledningsevne og stærk syre korrosionsbestandighed. For yderligere at forbedre styrken og syrebestandigheden af støbegodset, i overensstemmelse med brugsbetingelserne og ydeevnekravene for karboniseringsovnens beklædning, i dette arbejde er tilsætningsmængden (w) af aluminiumoxid hule kugler på 1~0 0,2 mm er 15 procent og mindre end eller lig med 0.074 mm. Baseret på tilsætning af siliciumcarbidpulver (w) på 8 procent, blev virkningerne af siliciumpulver og kønrøg på egenskaberne af syrefaste støbegods til karboniseringsovne undersøgt.
prøve
1.1 Råvarer
De vigtigste råmaterialer, der anvendes i testen er: smeltet mullit, densitet 2,71g·cm-3, partikelstørrelse 8~5, 5~3, 3~1, Mindre end eller lig med 1, Mindre end eller lig med {{10}}.074 mm; tæthed af brun korund 3,9 0g·cm- 3, partikelstørrelse Mindre end eller lig med 1, Mindre end eller lig med 0,08 mm; siliciumcarbid, partikelstørrelse Mindre end eller lig med 0,074 mm; hul kugle af aluminiumoxid, partikelstørrelse 1 ~ 0,2 mm; Silica-mikropulver, ren calciumaluminatcement, silica-røg (mindre end eller lig med 0,074 mm), kulsort pulver. Blandinger omfatter polyphosphatvandreduktionsmiddel og eksplosionssikkert organiske fibre.
1.2 Testproces og præstationstest
Bland alle slags råmaterialer jævnt i forhold, tilsæt vand og omrør og vibrer for at danne prøver på 40 mm × 40 mm × 160 mm og φ180 mm × 30 mm. Efter hærdning ved stuetemperatur i 24 timer frigives formene. Efter varmekonservering ved 1100 grader i 3 timer og 1350 grader i 3 timer, bulkdensiteten (YB/T5200—1993), trykstyrken (GB/T5072—2008), bøjningsstyrken (GB/T3001—2007) og lineære ændringer af testprøver blev testet. sats (GB/T5988-2007). Ifølge HG/T3210-2002 blev prøverne testet for syreresistens med salpetersyreopløsning med en massekoncentration på 50 procent.
Resultater og diskussion
2.1 Indflydelse af mængden af tilsat siliciumpulver på egenskaberne af syrefaste støbegods til karboniseringsovne
Efter at prøverne var blevet behandlet ved forskellige temperaturer, med stigningen i mængden af tilsat siliciumpulver, var ændringstrenden af bulkdensiteten ikke konsistent. Bulkdensiteten af prøverne behandlet ved 110 grader faldt grundlæggende med stigningen i mængden af tilsat siliciumpulver. Bulkdensiteten af prøverne behandlet ved 1100 grader faldt lidt med stigningen i mængden af tilsat siliciumpulver. Prøvernes rumvægt er væsentligt højere end efter behandlingen ved 1100 grader.
I testplanen blev der brugt samme mængde siliciumpulver i stedet for siliciumcarbidpulver. Densiteten af siliciumcarbid er større end siliciums. Under samme partikelstørrelse forårsagede forskellen i densiteten af de to råmaterialer forskellen i prøvens massefylde ved 110 grader. Med stigningen i mængden af tilsat siliciumpulver faldt prøvens bulkdensitet. Under betingelserne for 1100 graders behandling falder prøvens massefylde lidt med stigningen i mængden af tilsat silicarøg, fordi silicarøgen oxideres delvist til dannelse af silica og reagerer med cement, silicarøg og andre komponenter for at danne en lavtsmeltende væskefase. , forhindrede den kulstofbegravede reducerende atmosfære under testbetingelserne oxidationsprocessen. Faldet i bulkdensitet i forhold til 110 graders behandling skyldtes hovedsageligt fordampningen af bundet vand. Efter varmebehandling ved 1350 grader er stigningen i prøvens bulkdensitet sammenlignet med 1100 grader hovedsageligt forårsaget af reaktionssintring. Silicium smelter ikke ved 1350 grader C. På den ene side kan dets egen oxidation forhindre oxidation af siliciumcarbid og kan reagere med carbon black for at danne siliciumcarbid; på den anden side forårsager temperaturstigningen reaktionsdannelsesprocessen af eutektik. Det er lettere at udføre og kan fremme fortætningen af prøven.
Med hensyn til online-ændringshastigheden kan det ses af figur 2, at under betingelsen af 1100 grader er den lineære ændringshastighed for prøverne med forskellige mængder siliciumpulver ikke meget anderledes, og de viser alle en faldende tendens, hvilket indikerer at siliciumpulverets reaktionsgrad er relativt lille, og ved 1350 Under betingelsen grad , er det tættere på siliciums smeltepunkt. I denne proces gennemgår siliciumpulveret en tydelig reaktion og sintring, hvilket får prøvens massefylde til at stige, den tilsyneladende porøsitet gradvist falde, og den lineære krympningshastighed øges, og denne effekt overstiger kyanitmolybdæn. Ekspansion fra petrokemiske reaktioner.
Styrken af prøverne behandlet ved 110 grader ved stuetemperatur er lille forskel. Styrken ved denne temperatur skyldes hovedsageligt kombinationen af mineralfasehydratet i calciumaluminatcementen til systemfasen. Cementindholdet er det samme, så styrkeforskellen er ikke stor. Efter varmebehandling ved 1100 grader viste bøjningsstyrken og trykstyrken af prøverne en tendens til at stige langsomt med stigningen i mængden af tilsat siliciumpulver, hvilket indikerer, at siliciumpulveret har spillet en rolle i at forbedre styrken ved denne temperatur. Efter varmebehandling ved 1350 grader ændrede styrken af prøven sig tydeligt med stigningen i mængden af tilsat siliciumpulver. Især når mængden af tilsat siliciumpulver overstiger 2,5 procent (w), selvom prøvens bøjningsstyrke øges, falder trykstyrken sammenlignet med efter varmebehandling ved 1100 grader. Analysen viser, at der under temperaturbetingelserne på 1350 grader er dannet et vist indhold af væskefasekomponenter i prøven, hvilket resulterer i et fald i støbematerialets sejhed ved stuetemperatur og en stigning i skørhed, især for de indre ujævnheder struktur af støbegodset, er styrken påvirket af forskellige defekter. , bliver revner og andre faktorer meget følsomme, hvilket resulterer i inkonsekvente tendenser i bøjningsstyrke og trykstyrke. I betragtning af siliciumpulvers indflydelse på bøjningsstyrke og trykstyrke er den passende mængde tilsat siliciumpulver ca. 2,5 % (vægt).
Afslutningsvis
(1) Siliciumpulver har ringe effekt på styrken af syrefaste støbbare prøver ved 110 grader. Ved 1100 grader begynder siliciumpulver at gennemgå en oxidationsreaktion, og ved 1350 grader gennemgår siliciumpulver tydelig reaktion og sintring, hvilket får prøvens massefylde til at stige. , stiger den lineære krympningshastighed, og denne effekt overstiger ekspansionseffekten frembragt af kyanitmullitiseringsreaktionen. Under testbetingelserne er den passende mængde tilsat siliciumpulver ca. 2,5 vægtprocent.
(2) Ved temperaturen på 110 og 1100 grader reduceres styrken af kønrøg på grund af stigningen i mængden af vand, der tilsættes til den syrefaste støbemasse. Ved 1350 grader kan reaktionen mellem kønrøg og siliciumpulver forbedre styrken. effekt. Tilsætningen af kønrøg er gavnlig til forbedring af støbematerialets syrebestandighed, men tilsætning af overskydende kønrøg vil øge porøsiteten af støbematerialet. Ifølge testresultaterne, når tilsætningsmængden af kønrøg er 1,5 procent (w), har den syrefaste støbemasse passende styrke og syrebestandighed.
