إن العمر التشغيلي للفرن المصبوب المقاوم للصهر له تأثير حاسم على دورة التشغيل لخط إنتاج الأسمنت بأكمله. أثناء استخدام الفرن الدوار للفرن المصبوب ، بالإضافة إلى درجة الحرارة العالية فوق 1400 درجة ، فإنه يحتاج أيضًا إلى تحمل تأثير التبريد السريع وتدفق الهواء الساخن ، وارتداء الكلنكر الأسمنتي بدرجة حرارة عالية والتآكل القلوي بالغازات الضارة وغيرها من درجات الحرارة. الإجهاد الميكانيكي والإجهاد الحراري والتآكل الكيميائي ظروف الاستخدام قاسية للغاية ، ويجب أن تتمتع مصبوبات فم الفرن بمقاومة جيدة للصدمات الحرارية ومقاومة التآكل ومقاومة القلويات. في الوقت الحاضر ، يتم استخدام المواد المسبوكة المقاومة للحرارة المقواة بالألياف الفولاذية والأكسيد الموليت ، والأكسيد الألمونيوم ، والألياف الفولاذية على نطاق واسع في المصبوبات ذات الفم بالفرن. من أجل تحسين مقاومة التآكل ومقاومة الصدمات الحرارية لمصبوبات الفرن ، غالبًا ما يتم إضافة بعض كربيد السيليكون. يمكن أن يشكل فوهة الفرن القابلة للسبك بطانة متكاملة ، ولكن نظرًا لأنها مادة هشة ، فمن الصعب التكيف مع درجة معينة من التشوه مثل أسطوانة الفرن الدوارة للطوب ، ومن السهل التصدع تحت تأثير الإجهاد. المتانة مفيدة جدًا لتحسين عمر الخدمة. اكسيد الالمونيوم الأسود عبارة عن بلورة رمادية سوداء مع الإسبنيل -Al2O3 والحديد والألمنيوم كالمراحل المعدنية الرئيسية. يتميز بخصائص المتانة العالية ، ومقاومة درجات الحرارة العالية ، والخصائص الميكانيكية الحرارية المستقرة ، ويستخدم في الغالب في المواد الكاشطة. في ضوء خصائص أداء اكسيد الالمونيوم الأسود ومتطلبات أداء المصبوبات بفم الفرن ، يعتمد هذا الورق على مصبوبات الفرن المصنوعة من اكسيد الالمونيوم ، باستخدام اكسيد الالمونيوم الأسود كجزء من المواد الخام ، ويدرس تأثير اكسيد الالمونيوم الأسود بجزيئات مختلفة الأحجام وإضافتها على فوهة الفرن. تأثير خصائص الصب.
1.1 المواد الخام وخطة الاختبار
المواد الخام الرئيسية المستخدمة في الاختبار هي: موليت ملبد (2.73 جم · سم -3 ، حجم الحبيبات يشمل 8-5 ، 5-3 ، 3-1 ملم) ، اكسيد الالمونيوم البني (3.92 ز · سم -3 ، حجم الجسيمات يشمل 3-1 ، أقل من أو يساوي 1 ، 0. 0 74 مم) ، اكسيد الالمونيوم الأسود (3.71 جم · سم {{15} } ، يتضمن حجم الجسيمات 3-1 ، أقل من أو يساوي 1 ، 0. 074 مم) ، كربيد السيليكون (حجم الجسيمات يتضمن أقل من أو يساوي 1 ، 0.074 مم) ، مسحوق Al2O3 ، ثاني أكسيد السيليكون مسحوق دقيق وألومينات الكالسيوم ، تشتمل المواد المضافة على مخفض للماء وألياف مقاومة للانفجار.
1.2 تحضير العينة واختبار الأداء
قم بخلط جميع أنواع المواد الخام بالتساوي ، وأضف 5.6 بالمائة (وزن) من الماء ، ثم رجها وشكلها ، وعالجها لمدة 24 ساعة في درجة حرارة الغرفة قبل إزالة القوالب. بعد معالجة العينات في درجات حرارة مختلفة ، الكثافة الظاهرية للعينات (YB / T 5200-1993) ، قوة الانضغاط (GB / T 5072-2008) ، قوة الانحناء (GB / T 3001-2007 ) ، معدل التغيير الخطي (GB / T 5988-2007).
النتائج والتحليل
2.1 تأثير كميات الإضافة المختلفة من اكسيد الالمونيوم الأسود على أداء مصبوبات الفرن المصبوب
مع زيادة كمية الإضافة من اكسيد الالمونيوم الأسود أقل من أو يساوي 1 مم ، تُظهر الكثافة الظاهرية للعينة اتجاهًا هبوطيًا ، والذي يحدث بسبب الكثافة الظاهرية الأقل من اكسيد الالمونيوم الأسود من اكسيد الالمونيوم البني. مع الأخذ في الاعتبار عامل تدرج الجسيمات ، عندما زاد محتوى أقل من أو يساوي 1 مم من اكسيد الالمونيوم الأسود إلى 25 في المائة (ث) في الاختبار ، لم تتم إضافة كربيد السيليكون أقل من أو يساوي 1 مم إلى العينة ، وهو ما يعادل أقل من أو يساوي 1 مم اكسيد الالمونيوم الأسود ليحل محل الكل أقل من أو يساوي 1 مم اكسيد الالمونيوم وأقل من أو يساوي 1 مم. كربيد السيليكون أقل من 1 مم أو يساوي 1 مم ، والكثافة الظاهرية لأكسيد الألمونيوم الأسود أكبر من كثافة كربيد السيليكون ، لذلك تم تحسين الكثافة الظاهرية للعينة.
تكون قوة الانحناء عند درجة حرارة الغرفة للعينات التي تحتوي على أقل من أو يساوي 1 مم من اكسيد الالمونيوم المضاف 5 في المائة (ث) بعد المعالجة بدرجات حرارة مختلفة أعلى من العينات التي لا تحتوي على اكسيد الالمونيوم الأسود ، وكمية الإضافة (ث) أقل من أو يساوي 1 مم اكسيد الالمونيوم الأسود بين 5 في المائة و 20 في المائة. ضمن نطاق النسبة المئوية ، مع زيادة كمية اكسيد الالمونيوم الأسود المضافة ، فإن اتجاه التغيير لقوة الانحناء للعينة بعد الاحتفاظ عند 110 درجة لمدة 24 ساعة ليس واضحًا. هذا لأن قوة العينة عند 110 درجة لمدة 24 ساعة تتكون أساسًا من مادة رابطة الأسمنت. إمداد. بعد 1100 درجة لمدة 3 ساعات و 1350 درجة لمدة 3 ساعات ، أظهرت قوة الانحناء في درجة حرارة الغرفة للعينات اتجاهًا للزيادة أولاً ثم التناقص. تأثرت قوة الانحناء بشكل أساسي بدرجة الترابط بين المصفوفة والركام ، وكانت عملية الكسر في الغالب عبارة عن ركام. تدمير الجسيمات نفسها ، بدلاً من تأثير سحب الجسيمات من المصفوفة ، يعكس التغيير في قوة الانحناء قوة الرابطة بين المصفوفة والركام.
كانت مقاومة الانضغاط عند درجة حرارة الغرفة للعينات التي تحتوي على 5 بالمائة (w) من اكسيد الالمونيوم الأسود أقل من أو يساوي 1 مم أقل من العينات التي لا تحتوي على اكسيد الالمونيوم الأسود. مع زيادة كمية اكسيد الالمونيوم الأسود المضافة ، زادت قوة الانضغاط في درجة حرارة الغرفة أولاً ثم تنخفض. تتأثر مقاومة الانضغاط للعينات المعالجة عند 110 درجة لمدة 24 ساعة بفعل المادة الرابطة ودرجة التغليف الوثيق. في حالة نفس نسبة الكتلة ، تؤدي إضافة اكسيد الالمونيوم الأسود إلى تغيرات في درجة التعبئة القريبة ، مما يتسبب في حدوث تغييرات في قوة الانضغاط. في ظل ظروف الاختبار ، عندما تكون كمية الإضافة (w) أقل من أو يساوي 1 مم من اكسيد الالمونيوم حوالي 10 في المائة ، تكون قوة الانضغاط للعينة في درجة حرارة الغرفة هي الأعلى بعد الاحتفاظ بها عند 1100 درجة لمدة 3 ساعات و 1350 درجة لـ 3 ح ، وهي مرتبطة بدرجة التفاعل في العينة. يتعلق بالتعبئة القريبة للجسيمات [7]. باعتبارها مادة غير متجانسة ، تتأثر قوة الانثناء للسبائك بسهولة أكبر بالبنى الدقيقة مثل التشققات وعدم التجانس من قوة الانضغاط.
يكون الانكماش الخطي للعينة مع أقل من أو يساوي 1 مم من اكسيد الالمونيوم المضاف 5 في المائة أعلى بكثير من العينة بدون اكسيد الالمونيوم الأسود ، مما يشير إلى وجود تفاعل تلبيد واضح في العينة. أظهرت التغييرات في خطوط العينة بعد المعالجة الحرارية عند 1100 درجة لمدة 3 ساعات خصائص انكماش ، وانخفض معدل الانكماش تدريجياً مع زيادة إضافة اكسيد الالمونيوم الأسود (w) في حدود 5 في المائة إلى 20 في المائة. تُظهر العينات المعالجة عند 1350 درجة لمدة 3 ساعات خصائص الانكماش أولاً ثم التمدد في نطاق أقل من أو يساوي 1 مم من اكسيد الالمونيوم الأسود بالإضافة (ث) من 5 في المائة إلى 20 في المائة ، وهو مرتبط بتفاعل الطور في العينة [8] ، مما يشير إلى أن اكسيد الالمونيوم يولد أولاً مرحلة سائلة منخفضة نقطة الانصهار في العينة مما يتسبب في انكماش الحجم ، ومع زيادة محتوى اكسيد الالمونيوم الأسود ، يتم إنشاء مرحلة جديدة للتوسع ، وتحتاج المرحلة المحددة إلى مزيد التحليل والتأكيد. أقل من أو يساوي 1 مم من اكسيد الالمونيوم الأسود المقدار (w) من 25 في المائة من تغييرات خط العينة متذبذبة ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن اكسيد الالمونيوم الأسود حل محل كربيد السيليكون ، وسيؤثر كربيد السيليكون أيضًا على تغييرات خط العينة ، وكربيد السيليكون جزئيًا تحت ظروف درجات الحرارة العالية تحدث الأكسدة لتوليد ثاني أكسيد السيليكون ، ومن ثم يولد التفاعل موليت ، والذي ينتج درجة معينة من تأثير تمدد الحجم. كما يوضح أيضًا أن التأثير الحجمي لكربيد السيليكون على العينة أكبر من تأثير أكسيد الألمونيوم الأسود. يؤدي تأثير تمدد الحجم أيضًا إلى انخفاض مقاومة الانضغاط في درجة الحرارة العادية للعينات المعالجة عند 1350 درجة لمدة 3 ساعات مع زيادة كمية الإضافة من اكسيد الالمونيوم الأسود. تتأثر قوة الانحناء في درجة حرارة الغرفة وقوة الانضغاط في درجة حرارة الغرفة بسهولة بالعيوب المجهرية. بالمقارنة ، فإن تغيير خط التسخين الدائم كمؤشر تقييم ماكرو يمكن أن يعكس بشكل أكثر موضوعية حالة العينة بعد التلبيد. بالنظر إلى استخدام الظروف القابلة للصب في فم الفرن ، ومقاومة الصدمات الحرارية ، والقوة ومتطلبات الأداء الأخرى ، تبلغ كمية الإضافة (w) أقل من 1 مم أو يساوي 1 مم اكسيد الالمونيوم حوالي 15 بالمائة.
