Die Pyrolyse-Karbonisierungstechnologie ist ein Behandlungsverfahren, bei dem organische Bestandteile unter anaeroben Bedingungen mit hoher Temperatur pyrolysiert und schließlich feste Kohlenstoffverbindungen gebildet werden. Bei der Pyrolyse und Karbonisierung entstehen große Mengen stark saurer Gase wie Stickoxide, Schwefeloxide, Kohlenoxide, Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff. Zusätzlich zur Einwirkung von Hochtemperatur-Wasserdampf wird das erzeugte Rauchgas die Auskleidung des Karbonisierungsofens ernsthaft erodieren. Gießbare Auskleidungsmaterialien für Karbonisierungsöfen müssen eine gute Hochtemperatur-Säurekorrosionsbeständigkeit, eine geeignete Festigkeit, eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit aufweisen. Um die umfassenden Eigenschaften der Auskleidungsbetone wie Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Wärmeleitfähigkeit zu berücksichtigen, werden Mullit und Braunkorund als Hauptrohstoffe in der Forschung verwendet und einige Hohlkugeln aus Siliziumkarbid und Aluminiumoxid eingeführt gleichzeitig eine Art Karbonisierungsofen-Auskleidungsmaterial mit geringer Wärmeleitfähigkeit und starker Säurekorrosionsbeständigkeit vorzubereiten. Um die Festigkeit und Säurebeständigkeit des Gießguts weiter zu verbessern, wurde in dieser Arbeit entsprechend den Einsatzbedingungen und Leistungsanforderungen der Karbonisierungsofenauskleidung die Zugabemenge (w) von Aluminiumoxid-Hohlkugeln von 1~0 0,2 mm sind 15 Prozent und kleiner oder gleich 0 0,074 mm. Basierend auf der Zugabe von Siliciumcarbidpulver (w) von 8 Prozent wurden die Auswirkungen von Siliciumpulver und Ruß auf die Eigenschaften von säurebeständigen Feuerbetonen für Aufkohlungsöfen untersucht.
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1.1 Rohstoffe
Die im Test verwendeten Hauptrohstoffe sind: Schmelzmullit, Dichte 2,71 g·cm-3, Partikelgröße 8~5, 5~3, 3~1, kleiner oder gleich 1, kleiner oder gleich {{10}}.074 mm; Dichte von braunem Korund 3,90g·cm- 3, Partikelgröße kleiner oder gleich 1, kleiner oder gleich 0,08 mm; Siliziumkarbid, Partikelgröße kleiner oder gleich 0,074 mm; Hohlkugel aus Aluminiumoxid, Partikelgröße 1~0,2 mm; Silica-Mikropulver, reiner Calciumaluminatzement, Silikastaub (weniger als oder gleich 0,074 mm), Rußpulver. Zusätze umfassen Polyphosphat-Wasserreduktionsmittel und Explosionsschutzmittel aus organischen Fasern.
1.2 Testprozess und Leistungstests
Mischen Sie alle Arten von Rohmaterialien gleichmäßig im Verhältnis, fügen Sie Wasser hinzu und rühren Sie um und rütteln Sie, um Proben von 40 mm × 40 mm × 160 mm und φ180 mm × 30 mm zu bilden. Nach 24-stündigem Aushärten bei Raumtemperatur werden die Formen entformt. Nach Hitzebewahrung bei 1100 Grad für 3 Stunden und 1350 Grad für 3 Stunden, die Schüttdichte (YB/T5200—1993), die Druckfestigkeit (GB/T5072—2008), die Biegefestigkeit (GB/T3001—2007) und lineare Änderungen der Testmuster wurden getestet. Rate (GB/T5988-2007). Nach HG/T3210-2002 wurden die Proben mit Salpetersäurelösung mit einer Massenkonzentration von 50 Prozent auf Säurebeständigkeit geprüft.
Resultate und Diskussion
2.1 Einfluss der zugesetzten Menge an Siliziumpulver auf die Eigenschaften von säurebeständigen Feuerbetonen für Schwelöfen
Nachdem die Proben bei unterschiedlichen Temperaturen behandelt worden waren, war der Änderungstrend der Schüttdichte mit zunehmender Menge an zugesetztem Siliziumpulver nicht konsistent. Die Schüttdichte der bei 110 Grad behandelten Proben nahm grundsätzlich mit zunehmender Menge an zugesetztem Siliziumpulver ab. Die Schüttdichte der bei 1100 Grad behandelten Proben nahm mit zunehmender Menge an zugegebenem Siliziumpulver leicht ab. Die Schüttdichte der Proben ist deutlich höher als nach der Behandlung bei 1100 Grad.
Im Versuchsplan wurde anstelle von Siliziumcarbidpulver die gleiche Menge Siliziumpulver verwendet. Die Dichte von Siliziumkarbid ist größer als die von Silizium. Bei gleicher Partikelgröße verursachte der Unterschied in der Dichte der zwei Rohmaterialien den Unterschied in der Schüttdichte der Probe bei 110 Grad. Mit zunehmender Menge an zugegebenem Siliziumpulver nahm die Schüttdichte der Probe ab. Unter der Bedingung einer 1100-Grad-Behandlung nimmt die Schüttdichte der Probe mit zunehmender Menge an hinzugefügtem Silikastaub leicht ab, da der Silikastaub teilweise oxidiert wird, um Silika zu bilden, und mit Zement, Silikastaub und anderen Komponenten reagiert, um sich zu bilden eine niedrigschmelzende flüssige Phase. , verhinderte die kohlenstoffbedeckte reduzierende Atmosphäre unter den Testbedingungen den Oxidationsprozess. Die Abnahme der Schüttdichte relativ zur 110-Grad-Behandlung war hauptsächlich auf die Verflüchtigung von gebundenem Wasser zurückzuführen. Nach der Wärmebehandlung bei 1350 Grad wird die Erhöhung der Schüttdichte der Probe im Vergleich zu 1100 Grad hauptsächlich durch Reaktionssintern verursacht. Silizium schmilzt nicht bei 1350 Grad C. Einerseits kann seine eigene Oxidation die Oxidation von Siliziumkarbid verhindern und kann mit Ruß reagieren, um Siliziumkarbid zu bilden; Andererseits verursacht der Temperaturanstieg den Reaktionsbildungsprozess des Eutektikums. Sie ist einfacher durchzuführen und kann die Verdichtung der Probe fördern.
In Bezug auf die Online-Änderungsrate ist aus Abbildung 2 ersichtlich, dass unter der Bedingung von 1100 Grad die lineare Änderungsrate der Proben mit unterschiedlichen Mengen an Siliziumpulver nicht viel anders ist und sie alle einen schrumpfenden Trend zeigen, was darauf hinweist dass der Reaktionsgrad des Siliziumpulvers relativ gering ist und bei 1350 unter der Bedingung des Grades näher am Schmelzpunkt von Silizium liegt. Bei diesem Verfahren unterliegt das Siliziumpulver einer offensichtlichen Reaktion und Sinterung, wodurch die Schüttdichte der Probe zunimmt, die scheinbare Porosität allmählich abnimmt und die lineare Schrumpfungsrate zunimmt, und dieser Effekt übertrifft den von Kyanit-Molybdän. Expansion aus petrochemischen Reaktionen.
Die Festigkeit der bei 110 Grad bei Raumtemperatur behandelten Proben unterscheidet sich kaum. Die Festigkeit bei dieser Temperatur ist hauptsächlich auf die Verbindung des Mineralphasenhydrats im Calciumaluminatzement mit der Systemphase zurückzuführen. Der Zementgehalt ist derselbe, daher ist der Festigkeitsunterschied nicht groß. Nach der Wärmebehandlung bei 1100 Grad zeigten die Biegefestigkeit und die Druckfestigkeit der Proben einen langsam zunehmenden Trend mit zunehmender Menge an zugesetztem Siliziumpulver, was darauf hinweist, dass das Siliziumpulver eine Rolle bei der Verbesserung der Festigkeit bei dieser Temperatur gespielt hat. Nach der Wärmebehandlung bei 1350 Grad änderte sich die Festigkeit der Probe offensichtlich mit zunehmender Menge an zugegebenem Siliziumpulver. Insbesondere wenn die zugesetzte Menge an Siliziumpulver 2,5 Prozent (w) übersteigt, nimmt die Druckfestigkeit, obwohl die Biegefestigkeit der Probe zunimmt, im Vergleich zu der nach einer Wärmebehandlung bei 1100 Grad ab. Die Analyse zeigt, dass sich unter den Temperaturbedingungen von 1350 Grad ein gewisser Gehalt an Flüssigphasenkomponenten in der Probe gebildet hat, was zu einer Abnahme der Zähigkeit des Gießmaterials bei Raumtemperatur und einer Zunahme der Sprödigkeit führt, insbesondere bei den inneren Unebenheiten Struktur des Feuerbetons, die Festigkeit wird durch verschiedene Defekte beeinflusst. , Risse und andere Faktoren werden sehr empfindlich, was zu inkonsistenten Trends in der Biegefestigkeit und Druckfestigkeit führt. Unter Berücksichtigung des Einflusses von Siliziumpulver auf die Biege- und Druckfestigkeit beträgt die geeignete Menge an zugesetztem Siliziumpulver etwa 2,5 Prozent (w).
abschließend
(1) Siliziumpulver hat wenig Einfluss auf die Festigkeit von säurebeständigen gießbaren Proben bei 110 Grad. Bei 1100 Grad beginnt das Siliziumpulver einer Oxidationsreaktion zu unterliegen, und bei 1350 Grad unterliegt das Siliziumpulver einer offensichtlichen Reaktion und Sinterung, wodurch die Schüttdichte der Probe zunimmt. erhöht sich die lineare Schrumpfungsrate, und dieser Effekt übersteigt den Expansionseffekt, der durch die Kyanit-Mullitisierungsreaktion erzeugt wird. Unter den Testbedingungen beträgt die geeignete zugesetzte Menge an Siliziumpulver etwa 2,5 Prozent (w).
(2) Bei einer Temperatur von 110 und 1100 Grad wird die Festigkeit des Rußes aufgrund der Zunahme der dem säurebeständigen Gießmaterial zugesetzten Wassermenge verringert. Bei 1350 Grad kann die Reaktion zwischen Ruß und Siliziumpulver die Festigkeit verbessern. Wirkung. Die Zugabe von Ruß ist vorteilhaft für die Verbesserung der Säurebeständigkeit des gießbaren Materials, aber die Zugabe von überschüssigem Ruß erhöht die Porosität des gießbaren Materials. Gemäß den Testergebnissen hat das säurebeständige Gießmaterial eine geeignete Festigkeit und Säurebeständigkeit, wenn die Zugabemenge an Ruß 1,5 Prozent (w) beträgt.
