Die Lebensdauer des Feuerbetons am Ofenmund hat einen entscheidenden Einfluss auf den Betriebszyklus der gesamten Zementproduktionslinie. Während der Verwendung des gießbaren Drehrohrofenmunds muss es neben der hohen Temperatur von über 1400 Grad auch den Auswirkungen einer schnellen Abkühlung und eines Heißluftstroms, eines Hochtemperatur-Zementklinkerverschleißes und einer Hochtemperatur-Schadgas-Alkalikorrosion und anderem standhalten mechanische Beanspruchung, thermische Beanspruchung und chemische Erosion Die Einsatzbedingungen sind sehr rau, und die Feuerbetone müssen eine gute Temperaturwechselbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Alkalibeständigkeit aufweisen. Gegenwärtig werden Korund-Mullit-, Korund-Spinell- und stahlfaserverstärkte feuerfeste Feuerbetone in großem Umfang in Ofenmündungsbetonen verwendet. Um die Erosionsbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit von Ofenmündungsbetonen zu verbessern, wird ihnen oft etwas Siliziumkarbid zugesetzt. Der Ofenmundbeton kann eine integrale Auskleidung bilden, aber da es sich um ein sprödes Material handelt, lässt es sich nur schwer wie ein gemauerter Drehofenzylinder einem bestimmten Verformungsgrad anpassen und kann unter Belastung leicht brechen. Die Zähigkeit ist sehr vorteilhaft, um die Lebensdauer zu verbessern. Schwarzer Korund ist ein grau-schwarzer Kristall mit -Al2O3 und Eisen-Aluminium-Spinell als Hauptmineralphasen. Es hat die Eigenschaften hoher Zähigkeit, hoher Temperaturbeständigkeit und stabiler thermomechanischer Eigenschaften und wird hauptsächlich in Schleifmitteln verwendet. Im Hinblick auf die Leistungsmerkmale von schwarzem Korund und die Leistungsanforderungen von Ofenmündungsbetonen basiert dieses Papier auf Korund-Mullit-Ofengießstoffen, wobei schwarzer Korund als Teil der Rohmaterialien verwendet wird, und untersucht die Wirkung von schwarzem Korund mit unterschiedlichen Partikeln Größen und deren Zugabe am Ofenmund. Einfluss der gießbaren Eigenschaften.
1.1 Rohstoffe und Prüfplan
Die im Test verwendeten Hauptrohstoffe sind: gesinterter Mullit (2,73 g·cm-3, Partikelgröße umfasst 8-5, 5-3, 3-1 mm), brauner Korund (3,92 g·cm-3, Partikelgröße beinhaltet 3-1, kleiner oder gleich 1, 0.074 mm), schwarzer Korund (3,71 g·cm{{15} }, Partikelgröße umfasst 3-1, weniger als oder gleich 1, 0,074 mm), Siliziumkarbid (Partikelgröße umfasst weniger als oder gleich 1, 0,074 mm), -Al2O3-Pulver, Siliziumdioxid Mikropulver und Calciumaluminatzement, Zusätze umfassen Wasserreduzierer und explosionssichere Fasern.
1.2 Probenvorbereitung und Leistungstest
Mischen Sie alle Arten von Rohstoffen gleichmäßig im Verhältnis, fügen Sie 5,6 Prozent (w) Wasser hinzu und schütteln und formen Sie sie und härten Sie sie 24 Stunden lang bei Raumtemperatur aus, bevor Sie sie aus der Form nehmen. Nachdem die Proben bei unterschiedlichen Temperaturen behandelt wurden, werden die Rohdichte der Proben (YB/T5200-1993), die Druckfestigkeit (GB/T5072-2008), die Biegefestigkeit (GB/T3001-2007 ), lineare Änderungsrate (GB/T5988-2007).
Ergebnisse und Analyse
2.1 Einfluss unterschiedlicher Zugabemengen von schwarzem Korund auf die Leistung von Ofenbetonen
Mit der Erhöhung der Zugabemenge von schwarzem Korund kleiner oder gleich 1 mm zeigt die Schüttdichte der Probe einen Abwärtstrend, was durch die geringere Schüttdichte von schwarzem Korund gegenüber der von braunem Korund verursacht wird. Unter Berücksichtigung des Partikelabstufungsfaktors wurde, als der Gehalt an schwarzem Korund kleiner oder gleich 1 mm im Test auf 25 Prozent (w) anstieg, der Probe kein Siliziumkarbid kleiner oder gleich 1 mm zugesetzt, was äquivalent war Kleiner oder gleich 1 mm schwarzer Korund ersetzt alle Kleiner oder gleich 1 mm braunen Korund und Kleiner als oder gleich 1 mm. Siliziumkarbid von weniger als oder gleich 1 mm, und die Schüttdichte von schwarzem Korund ist größer als die von Siliziumkarbid, sodass die Schüttdichte der Probe verbessert wird.
Die Biegefestigkeit bei Raumtemperatur der Proben mit weniger als oder gleich 1 mm zugesetztem schwarzem Korund von 5 Prozent (w) nach unterschiedlicher Temperaturbehandlung ist höher als die der Proben ohne schwarzen Korund und die Zugabemenge (w) von weniger als oder gleich 1 mm schwarzer Korund liegt zwischen 5 Prozent und 20 Prozent. Innerhalb des Prozentbereichs mit zunehmender Menge an zugesetztem schwarzem Korund ist der Änderungstrend der Biegefestigkeit der Probe nach 24-stündigem Halten bei 110 Grad nicht offensichtlich. Dies liegt daran, dass die Festigkeit der Probe bei 110 Grad für 24 h hauptsächlich aus Zementbindemittel besteht. liefern. Nach 1100 Grad für 3 Stunden und 1350 Grad für 3 Stunden zeigte die Raumtemperatur-Biegefestigkeit der Proben einen Trend, zuerst zuzunehmen und dann abzunehmen. Die Biegefestigkeit wurde hauptsächlich durch den Bindungsgrad zwischen der Matrix und dem Aggregat beeinflusst, und der Bruchprozess war hauptsächlich Aggregate. Die Zerstörung der Teilchen selbst und nicht der Herauszieheffekt der Teilchen aus der Matrix, die Änderung der Biegefestigkeit spiegelt die Stärke der Bindung zwischen der Matrix und dem Aggregat wider.
Die Druckfestigkeit bei Raumtemperatur der Proben mit 5 Prozent (w) schwarzem Korund kleiner oder gleich 1 mm war geringer als die der Proben ohne schwarzen Korund. Mit zunehmender Zugabemenge an schwarzem Korund nahm die Druckfestigkeit bei Raumtemperatur zunächst zu und dann ab. Die Druckfestigkeit der 24 h bei 110 Grad behandelten Proben wird durch die Wirkung des Bindemittels und den Grad der dichten Packung beeinflusst. Unter der Bedingung gleichen Massenverhältnisses bewirkt die Zugabe von schwarzem Korund eine Änderung des Packungsgrades und damit eine Änderung der Druckfestigkeit. Unter den Testbedingungen, wenn die Zugabemenge (w) von weniger als oder gleich 1 mm schwarzem Korund etwa 10 Prozent beträgt, ist die Druckfestigkeit der Probe bei Raumtemperatur am höchsten, nachdem sie 3 Stunden lang bei 1100 Grad und 1350 Grad lang gehalten wurde 3h, was mit dem Reaktionsgrad in der Probe zusammenhängt. Es hängt mit der dichten Packung von Partikeln zusammen [7]. Als heterogener Werkstoff wird die Biegefestigkeit von Feuerbetonen leichter durch Mikrostrukturen wie Risse und Inhomogenitäten beeinflusst als die Druckfestigkeit.
Die lineare Schrumpfung der Probe mit weniger als oder gleich 1 mm zugesetztem schwarzem Korund von 5 Prozent ist signifikant höher als die der Probe ohne schwarzen Korund, was darauf hindeutet, dass es eine offensichtliche Sinterreaktion in der Probe gibt. Die Veränderungen der Probenlinien nach der Wärmebehandlung bei 1100 Grad für 3 Stunden zeigten Schrumpfungseigenschaften, und die Schrumpfungsrate nahm allmählich ab, als die Zugabe von schwarzem Korund (w) im Bereich von 5 Prozent bis 20 Prozent zunahm. Die Proben, die 3 Stunden lang bei 1350 Grad behandelt wurden, zeigen die Eigenschaften der Schrumpfung zuerst und dann der Ausdehnung im Bereich von weniger als oder gleich 1 mm Zugabe von schwarzem Korund (w) von 5 Prozent bis 20 Prozent, was mit der Phasenreaktion in der Probe [8], was darauf hinweist, dass der schwarze Korund zuerst eine flüssige Phase mit niedrigem Schmelzpunkt in der Probe erzeugt, um eine Volumenschrumpfung zu verursachen, und mit der Erhöhung des Gehalts an schwarzem Korund eine neue Phase zum Ausdehnen erzeugt wird und die spezifische Phase weiter benötigt wird Analyse und Bestätigung. Weniger als oder gleich 1 mm schwarzer Korund Zugabemenge (w) von 25 Prozent der Probenleitungsänderungen schwankte, hauptsächlich weil schwarzer Korund Siliziumkarbid ersetzte, Siliziumkarbid wird auch die Linienänderungen der Probe beeinflussen, Siliziumkarbid teilweise unter Hochtemperaturbedingungen Oxidation tritt auf, um Siliziumdioxid zu erzeugen, und dann erzeugt die Reaktion Mullit, das einen gewissen Grad an Volumenexpansionseffekt erzeugt. Es zeigt sich auch, dass der Volumeneffekt von Siliziumkarbid auf die Probe größer ist als der von schwarzem Korund. Der Volumenexpansionseffekt führt auch zu einer Abnahme der Normaltemperatur-Druckfestigkeit der Proben, die bei 1350 Grad für 3 h mit der Erhöhung der Zugabemenge an schwarzem Korund behandelt wurden. Die Biegefestigkeit bei Raumtemperatur und die Druckfestigkeit bei Raumtemperatur werden leicht durch mikroskopische Defekte beeinträchtigt. Im Vergleich dazu kann die Veränderung der Dauerheizlinie als Makrobewertungsindex den Zustand der Probe nach dem Sintern objektiver widerspiegeln. In Anbetracht der Verwendung der Ofenmündungsbedingungen, der Temperaturwechselbeständigkeit, der Festigkeit und anderer Leistungsanforderungen beträgt die Zugabemenge (w) von weniger als oder gleich 1 mm schwarzem Korund etwa 15 Prozent.
