Η τεχνολογία ενανθράκωσης πυρόλυσης είναι μια μέθοδος επεξεργασίας που χρησιμοποιεί υψηλή θερμοκρασία για την πυρόλυση οργανικών συστατικών υπό αναερόβιες συνθήκες και τελικά σχηματισμό στερεών ενώσεων άνθρακα. Στη διαδικασία της πυρόλυσης και της ενανθράκωσης, θα παραχθεί μεγάλη ποσότητα ισχυρών όξινων αερίων όπως οξείδια του αζώτου, οξείδια του θείου, οξείδια του άνθρακα, υδροχλώριο και υδροφθόριο. Εκτός από τη δράση των υδρατμών υψηλής θερμοκρασίας, τα παραγόμενα καυσαέρια θα διαβρώσουν σοβαρά την επένδυση του κλιβάνου ενανθράκωσης. Οι χυτές επενδύσεις για κλιβάνους ενανθράκωσης πρέπει να έχουν καλή αντοχή στη διάβρωση των οξέων σε υψηλή θερμοκρασία, κατάλληλη αντοχή, χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και εξαιρετική αντοχή σε θερμικές κρούσεις. Προκειμένου να ληφθούν υπόψη οι ολοκληρωμένες ιδιότητες των χυτών υλικών επένδυσης, όπως η αντοχή, η αντοχή στη διάβρωση και η θερμική αγωγιμότητα, ο μουλίτης και το καφέ κορούνδιο χρησιμοποιούνται ως κύριες πρώτες ύλες στην έρευνα, ενώ ορισμένες κοίλες σφαίρες καρβιδίου του πυριτίου και αλουμίνας εισάγονται στο Ταυτόχρονα να προετοιμαστεί ένα είδος υλικού επένδυσης κλιβάνου Carbonization με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα και ισχυρή αντίσταση στη διάβρωση του οξέος. Προκειμένου να βελτιωθεί περαιτέρω η αντοχή και η αντίσταση σε οξύ του χυτού υλικού, σύμφωνα με τις συνθήκες χρήσης και τις απαιτήσεις απόδοσης της επένδυσης του κλιβάνου ενανθράκωσης, σε αυτή την εργασία, η ποσότητα (w) κοίλων σφαιρών αλουμίνας 1~{2}} .2mm είναι 15 τοις εκατό και μικρότερο ή ίσο με 0.074mm. Με βάση την προσθήκη σκόνης καρβιδίου του πυριτίου (w) 8 τοις εκατό, μελετήθηκαν οι επιδράσεις της σκόνης πυριτίου και της αιθάλης στις ιδιότητες των ανθεκτικών στα οξέα χυτών υλικών για κλιβάνους ενανθράκωσης.
δοκιμή
1.1 Πρώτες ύλες
Οι κύριες πρώτες ύλες που χρησιμοποιήθηκαν στη δοκιμή είναι: λιωμένος μουλλίτης, πυκνότητα 2,71 g·cm-3, μέγεθος σωματιδίων 8~5, 5~3, 3~1, μικρότερο ή ίσο με 1, μικρότερο ή ίσο με {{10}}.074 mm; πυκνότητα καφέ κορούνδιου 3,90g·cm- 3, μέγεθος σωματιδίων Μικρότερο ή ίσο με 1, Μικρότερο ή ίσο με 0,08 mm; καρβίδιο του πυριτίου, μέγεθος σωματιδίων Μικρότερο ή ίσο με 0,074 mm. κούφια σφαίρα αλουμίνας, μέγεθος σωματιδίων 1~0,2mm. Μικροσκόνη πυριτίου, καθαρό τσιμέντο αργιλικού ασβεστίου, καπνός πυριτίας (Μικρότερος ή ίσος με 0,074 mm), σκόνη μαύρης άνθρακα. Τα μείγματα περιλαμβάνουν πολυφωσφορικό παράγοντα μείωσης του νερού και οργανική ίνα αντιεκρηκτική ουσία.
1.2 Διαδικασία δοκιμής και δοκιμή απόδοσης
Ανακατέψτε όλα τα είδη πρώτων υλών ομοιόμορφα σε αναλογία, προσθέστε νερό και ανακατέψτε και δονηθείτε για να σχηματίσετε δείγματα 40 mm × 40 mm × 160 mm και φ180 mm × 30 mm. Μετά από σκλήρυνση σε θερμοκρασία δωματίου για 24 ώρες, τα καλούπια απελευθερώνονται. Μετά τη διατήρηση της θερμότητας στους 1100 βαθμούς για 3 ώρες και στους 1350 βαθμούς για 3 ώρες, η πυκνότητα όγκου (YB/T5200—1993), η αντοχή σε θλίψη (GB/T5072—2008), η αντοχή σε κάμψη (GB/T3001—2007) και οι γραμμικές αλλαγές του δοκιμάστηκαν δείγματα δοκιμής. ποσοστό (GB/T5988-2007). Σύμφωνα με το HG/T3210-2002, τα δείγματα δοκιμάστηκαν για αντοχή σε οξύ με διάλυμα νιτρικού οξέος με συγκέντρωση μάζας 50 τοις εκατό.
Αποτελέσματα και συζήτηση
2.1 Επίδραση της ποσότητας σκόνης πυριτίου που προστίθεται στις ιδιότητες των ανθεκτικών στα οξέα χυτών υλικών για κλιβάνους ανθρακοποίησης
Αφού τα δείγματα υποβλήθηκαν σε επεξεργασία σε διαφορετικές θερμοκρασίες, με την αύξηση της ποσότητας σκόνης πυριτίου που προστέθηκε, η τάση αλλαγής της χύδην πυκνότητας δεν ήταν συνεπής. Η χύδην πυκνότητα των δειγμάτων που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία στους 110 βαθμούς βασικά μειώθηκε με την αύξηση της ποσότητας σκόνης πυριτίου που προστέθηκε. Η χύδην πυκνότητα των δειγμάτων που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία στους 1100 βαθμούς μειώθηκε ελαφρά με την αύξηση της ποσότητας σκόνης πυριτίου που προστέθηκε. Η χύδην πυκνότητα των δειγμάτων είναι σημαντικά μεγαλύτερη από αυτή μετά την επεξεργασία στους 1100 βαθμούς.
Στο σχέδιο δοκιμής, χρησιμοποιήθηκε η ίδια ποσότητα σκόνης πυριτίου αντί για σκόνη καρβιδίου του πυριτίου. Η πυκνότητα του καρβιδίου του πυριτίου είναι μεγαλύτερη από αυτή του πυριτίου. Κάτω από το ίδιο μέγεθος σωματιδίων, η διαφορά στην πυκνότητα των δύο πρώτων υλών προκάλεσε τη διαφορά στη χύδην πυκνότητα του δείγματος στους 110 βαθμούς. Με την αύξηση της ποσότητας σκόνης πυριτίου που προστέθηκε, η χύδην πυκνότητα του δείγματος μειώθηκε. Υπό την προϋπόθεση της επεξεργασίας 1100 μοιρών, η χύδην πυκνότητα του δείγματος μειώνεται ελαφρά με την αύξηση της ποσότητας του καπνού πυριτίου που προστίθεται, επειδή ο καπνός πυριτίας οξειδώνεται μερικώς για να σχηματίσει πυρίτιο και αντιδρά με τσιμέντο, καπνό πυριτίας και άλλα συστατικά για να σχηματιστεί μια υγρή φάση χαμηλής τήξης. , η θαμμένη σε άνθρακα αναγωγική ατμόσφαιρα υπό τις συνθήκες δοκιμής εμπόδισε τη διαδικασία οξείδωσης. Η μείωση της χύδην πυκνότητας σε σχέση με την επεξεργασία 110 μοιρών οφειλόταν κυρίως στην εξάτμιση του δεσμευμένου νερού. Μετά τη θερμική επεξεργασία στους 1350 βαθμούς, η αύξηση της χύδην πυκνότητας του δείγματος σε σύγκριση με τους 1100 βαθμούς προκαλείται κυρίως από πυροσυσσωμάτωση αντίδρασης. Το πυρίτιο δεν λιώνει στους 1350 βαθμούς C. Από τη μία πλευρά, η δική του οξείδωση μπορεί να αποτρέψει την οξείδωση του καρβιδίου του πυριτίου και μπορεί να αντιδράσει με το μαύρο άνθρακα για να σχηματίσει καρβίδιο του πυριτίου. από την άλλη πλευρά, η αύξηση της θερμοκρασίας προκαλεί τη διαδικασία σχηματισμού αντίδρασης της ευτηκτικής. Εκτελείται ευκολότερα και μπορεί να προάγει την πύκνωση του δείγματος.
Όσον αφορά τον διαδικτυακό ρυθμό αλλαγής, μπορεί να φανεί από το Σχήμα 2 ότι υπό την προϋπόθεση των 1100 μοιρών, ο γραμμικός ρυθμός μεταβολής των δειγμάτων με διαφορετικές ποσότητες σκόνης πυριτίου δεν είναι πολύ διαφορετικός και όλα δείχνουν μια τάση συρρίκνωσης, υποδεικνύοντας ότι ο βαθμός αντίδρασης της σκόνης πυριτίου είναι σχετικά μικρός, και στο 1350, υπό την προϋπόθεση του βαθμού, είναι πιο κοντά στο σημείο τήξης του πυριτίου. Σε αυτή τη διαδικασία, η σκόνη πυριτίου υφίσταται μια προφανή αντίδραση και πυροσυσσωμάτωση, η οποία προκαλεί την αύξηση της χύδην πυκνότητας του δείγματος, τη σταδιακή μείωση του φαινομένου πορώδους και την αύξηση του γραμμικού ρυθμού συρρίκνωσης, και αυτό το αποτέλεσμα υπερβαίνει αυτό του κυανίτη μολυβδαινίου. Διαστολή από πετροχημικές αντιδράσεις.
Η αντοχή των δειγμάτων που υποβλήθηκαν σε επεξεργασία στους 110 βαθμούς σε θερμοκρασία δωματίου έχει μικρή διαφορά. Η αντοχή σε αυτή τη θερμοκρασία οφείλεται κυρίως στον συνδυασμό της ένυδρης ορυκτής φάσης στο τσιμέντο αργιλικού ασβεστίου με τη φάση του συστήματος. Η περιεκτικότητα σε τσιμέντο είναι η ίδια, επομένως η διαφορά αντοχής δεν είναι μεγάλη. Μετά τη θερμική επεξεργασία στους 1100 βαθμούς, η αντοχή σε κάμψη και θλιπτική αντοχή των δειγμάτων παρουσίασαν μια τάση αύξησης αργά με την αύξηση της ποσότητας σκόνης πυριτίου που προστέθηκε, υποδεικνύοντας ότι η σκόνη πυριτίου έχει παίξει ρόλο στη βελτίωση της αντοχής σε αυτή τη θερμοκρασία. Μετά από θερμική επεξεργασία στους 1350 βαθμούς, η αντοχή του δείγματος άλλαξε προφανώς με την αύξηση της ποσότητας σκόνης πυριτίου που προστέθηκε. Ειδικά όταν η ποσότητα της σκόνης πυριτίου που προστίθεται υπερβαίνει το 2,5 τοις εκατό (w), αν και η αντοχή σε κάμψη του δείγματος αυξάνεται, η αντοχή σε θλίψη μειώνεται σε σύγκριση με εκείνη μετά από θερμική επεξεργασία στους 1100 βαθμούς. Η ανάλυση δείχνει ότι υπό συνθήκες θερμοκρασίας 1350 μοιρών, έχει σχηματιστεί μια ορισμένη περιεκτικότητα σε συστατικά υγρής φάσης στο δείγμα, με αποτέλεσμα τη μείωση της σκληρότητας του χυτού υλικού σε θερμοκρασία δωματίου και την αύξηση της ευθραυστότητας, ειδικά για τα εσωτερικά ανομοιόμορφα δομή του χυτού, η αντοχή επηρεάζεται από διάφορα ελαττώματα. , οι ρωγμές και άλλοι παράγοντες γίνονται πολύ ευαίσθητοι, με αποτέλεσμα ασυνεπείς τάσεις στην αντοχή σε κάμψη και θλιπτική αντοχή. Λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση της σκόνης πυριτίου στην αντοχή σε κάμψη και θλιπτική αντοχή, η κατάλληλη ποσότητα σκόνης πυριτίου που προστίθεται είναι περίπου 2,5 τοις εκατό (w).
Συμπερασματικά
(1) Η σκόνη πυριτίου έχει μικρή επίδραση στην αντοχή των ανθεκτικών σε οξύ χυτών δειγμάτων στους 110 βαθμούς. Στους 1100 βαθμούς, η σκόνη πυριτίου αρχίζει να υφίσταται αντίδραση οξείδωσης και στους 1350 βαθμούς, η σκόνη πυριτίου υφίσταται προφανή αντίδραση και πυροσυσσωμάτωση, προκαλώντας την αύξηση της πυκνότητας όγκου του δείγματος. , ο ρυθμός γραμμικής συρρίκνωσης αυξάνεται και αυτό το φαινόμενο υπερβαίνει το φαινόμενο διαστολής που παράγεται από την αντίδραση πολυλιτιοποίησης κυανίτη. Υπό τις συνθήκες δοκιμής, η κατάλληλη ποσότητα σκόνης πυριτίου που προστίθεται είναι περίπου 2,5 τοις εκατό (w).
(2) Στη θερμοκρασία των 110 και 1100 βαθμών, η αντοχή της αιθάλης μειώνεται λόγω της αύξησης της ποσότητας νερού που προστίθεται στο ανθεκτικό στα οξύ χυτό υλικό. Στους 1350 βαθμούς, η αντίδραση μεταξύ αιθάλης και σκόνης πυριτίου μπορεί να βελτιώσει την αντοχή. αποτέλεσμα. Η προσθήκη αιθάλης είναι ευεργετική για τη βελτίωση της αντίστασης σε οξύ του χυτού υλικού, αλλά η προσθήκη περίσσειας αιθάλης θα αυξήσει το πορώδες του χυτού υλικού. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των δοκιμών, όταν η ποσότητα προσθήκης αιθάλης είναι 1,5 τοις εκατό (w), το ανθεκτικό στα οξέα χυτό υλικό έχει κατάλληλη αντοχή και αντοχή σε οξύ.
