Piroliz karbonizasyon teknolojisi, anaerobik koşullar altında organik bileşenleri pirolize etmek ve sonunda katı karbon bileşikleri oluşturmak için yüksek sıcaklık kullanan bir arıtma yöntemidir. Piroliz ve karbonizasyon sürecinde, azot oksitler, kükürt oksitler, karbon oksitler, hidrojen klorür ve hidrojen florür gibi büyük miktarda güçlü asit gazları üretilecektir. Yüksek sıcaklıktaki su buharının etkisine ek olarak, üretilen baca gazı karbonizasyon fırınının astarını ciddi şekilde aşındıracaktır. Kömürleştirme fırınları için astar dökümleri, iyi bir yüksek sıcaklıkta asit korozyon direncine, uygun mukavemete, düşük termal iletkenliğe ve mükemmel termal şok direncine sahip olmalıdır. Astar dökülebilirlerinin mukavemet, korozyon direnci ve ısıl iletkenlik gibi kapsamlı özelliklerini hesaba katmak için araştırmada ana hammaddeler olarak mullit ve kahverengi korindon kullanılmış ve bazı silisyum karbür ve alümina içi boş küreler tanıtılmıştır. Aynı zamanda, düşük termal iletkenliğe ve güçlü asit korozyon direncine sahip bir tür Karbonizasyon fırın astar malzemesi hazırlamak için. Bu çalışmada, karbonizasyon fırın astarının kullanım koşullarına ve performans gereksinimlerine göre dökülebilir malzemenin mukavemetini ve asit direncini daha da geliştirmek için, 1~0'lik alümina içi boş kürelerin ilave miktarı (w) 0,2 mm, yüzde 15'tir ve 0,074 mm'den küçük veya eşittir. Yüzde 8 silisyum karbür tozu (w) ilavesine dayalı olarak, silikon tozu ve karbon siyahının karbonizasyon fırınları için aside dayanıklı dökülebilirlerin özellikleri üzerindeki etkileri incelenmiştir.
Ölçek
1.1 Hammaddeler
Testte kullanılan ana ham maddeler şunlardır: erimiş mullit, yoğunluk 2.71g·cm-3, parçacık boyutu 8~5, 5~3, 3~1, 1'den küçük veya ona eşit, 1'den küçük veya eşit {{10}}.074 mm; kahverengi korindon yoğunluğu 3,90g·cm- 3, parçacık boyutu 1'den küçük veya buna eşit, 0,08 mm'den küçük veya eşit; silisyum karbür, parçacık boyutu 0,074 mm'den küçük veya buna eşit; alümina içi boş küre, parçacık boyutu 1~0,2 mm; Silika mikro tozu, saf kalsiyum alüminat çimentosu, silis dumanı (0,074 mm'den küçük veya buna eşit), karbon siyahı tozu. Katkılar, polifosfat su azaltıcı madde ve organik elyaf patlamaya dayanıklı madde içerir.
1.2 Test süreci ve performans testi
Her türlü ham maddeyi eşit oranlarda karıştırın, su ekleyin ve karıştırın ve 40mm × 40mm × 160mm ve φ180mm × 30mm numuneler oluşturmak için titreştirin. 24 saat oda sıcaklığında kürlendikten sonra kalıplar serbest bırakılır. 1100 derecede 3 saat ve 1350 derecede 3 saat ısı korumasından sonra, yığın yoğunluğu (YB/T5200—1993), basınç dayanımı (GB/T5072—2008), eğilme dayanımı (GB/T3001—2007) ve test numuneleri test edildi. oranı (GB/T5988-2007). HG/T3210-2002'ye göre numuneler, yüzde 50 kütle konsantrasyonuna sahip nitrik asit çözeltisiyle asit direnci açısından test edildi.
Sonuçlar ve tartışma
2.1 Kömürleştirme fırınları için aside dayanıklı dökülebilir malzemelerin özelliklerine eklenen silikon tozu miktarının etkisi
Numuneler farklı sıcaklıklarda işlendikten sonra, eklenen silikon tozu miktarının artmasıyla, kütle yoğunluğunun değişim eğilimi tutarlı değildi. 110 derecede işlenen numunelerin kütle yoğunluğu, eklenen silikon tozu miktarının artmasıyla temel olarak azaldı. 1100 derecede işlenen numunelerin kütle yoğunluğu, eklenen silikon tozu miktarının artmasıyla bir miktar azaldı. Numunelerin kütle yoğunluğu, 1100 derecede işlemden sonra olduğundan önemli ölçüde daha yüksektir.
Test planında silisyum karbür tozu yerine aynı miktarda silikon tozu kullanılmıştır. Silisyum karbürün yoğunluğu silisyumdan daha fazladır. Aynı parçacık boyutu altında, iki ham maddenin yoğunluk farkı, numunenin 110 derecede yığın yoğunluğunda farklılığa neden oldu. Eklenen silikon tozu miktarının artmasıyla numunenin kütle yoğunluğu azalmıştır. 1100 derecelik işlem koşulu altında, eklenen silis dumanı miktarının artmasıyla numunenin yığın yoğunluğu biraz azalır, çünkü silis dumanı kısmen oksitlenerek silis oluşturur ve çimento, silis dumanı ve diğer bileşenlerle reaksiyona girerek oluşturmak üzere düşük erime noktalı sıvı faz. , test koşulları altında karbon gömülü indirgeyici atmosfer oksidasyon sürecini engelledi. 110 derecelik işleme göre kütle yoğunluğundaki azalma esas olarak bağlı suyun buharlaşmasından kaynaklanmaktadır. 1350 derecede ısıl işlemden sonra, numunenin kütle yoğunluğunun 1100 dereceye kıyasla artması esas olarak reaksiyon sinterlemesinden kaynaklanır. Silisyum 1350 derece C'de erimez. Bir yandan, kendi oksidasyonu silisyum karbürün oksidasyonunu önleyebilir ve silisyum karbür oluşturmak için karbon siyahı ile reaksiyona girebilir; Öte yandan, sıcaklık artışı ötektiğin reaksiyon oluşum sürecine neden olur. Gerçekleştirilmesi daha kolaydır ve numunenin yoğunlaştırılmasını teşvik edebilir.
Çevrimiçi değişim oranı açısından, Şekil 2'den 1100 derece koşulu altında, farklı miktarlarda silikon tozu içeren numunelerin doğrusal değişim oranının çok farklı olmadığı ve hepsinin bir küçülme eğilimi gösterdiği görülebilir. silikon tozunun reaksiyon derecesinin nispeten küçük olması ve 1350'de derece koşulu altında, silikonun erime noktasına daha yakındır. Bu süreçte, silikon tozu, numunenin yığın yoğunluğunun artmasına, görünür gözenekliliğin kademeli olarak azalmasına ve doğrusal büzülme oranının artmasına neden olan bariz bir reaksiyona ve sinterlemeye maruz kalır ve bu etki, kyanit molibdenin etkisini aşar. Petrokimyasal reaksiyonlardan genişleme.
Oda sıcaklığında 110 derecede muamele edilen numunelerin mukavemeti çok az farklılık gösterir. Bu sıcaklıktaki dayanım esas olarak kalsiyum alüminat çimentosundaki mineral faz hidratın sistem fazına kombinasyonundan kaynaklanmaktadır. Çimento içeriği aynıdır, bu nedenle dayanım farkı büyük değildir. 1100 derecede ısıl işlemden sonra, numunelerin eğilme ve basınç dayanımları, eklenen silikon tozu miktarının artmasıyla birlikte yavaş bir artış eğilimi göstermiş ve bu da silikon tozunun bu sıcaklıkta dayanımın artmasında rol oynadığını göstermektedir. 1350 derecede ısıl işlemden sonra, eklenen silikon tozu miktarının artmasıyla numunenin mukavemeti bariz bir şekilde değişmiştir. Özellikle eklenen silikon tozu miktarı yüzde 2,5'i (w) aştığında, numunenin eğilme mukavemeti artmasına rağmen, 1100 derecede ısıl işlemden sonrasına göre basınç mukavemeti azalır. Analiz, 1350 derecelik sıcaklık koşulu altında, numunede belirli bir sıvı faz bileşenleri içeriğinin oluştuğunu, bunun da oda sıcaklığında dökülebilir malzemenin tokluğunda bir azalmaya ve özellikle iç düzensizlik için kırılganlıkta bir artışa neden olduğunu göstermektedir. dökülebilir malzemenin yapısı, mukavemeti çeşitli kusurlardan etkilenir. , çatlaklar ve diğer faktörler çok hassas hale gelir ve bu da eğilme mukavemeti ve basınç mukavemetinde tutarsız eğilimlere neden olur. Silikon tozunun eğilme mukavemeti ve basınç mukavemeti üzerindeki etkisi göz önüne alındığında, eklenen uygun silikon tozu miktarı yaklaşık yüzde 2,5'tir (w).
Sonuç olarak
(1) Silikon tozunun, 110 derecede aside dayanıklı dökülebilir numunelerin mukavemeti üzerinde çok az etkisi vardır. 1100 derecede, silikon tozu oksidasyon reaksiyonuna girmeye başlar ve 1350 derecede, silikon tozu belirgin reaksiyona ve sinterlemeye girerek numunenin yığın yoğunluğunun artmasına neden olur. , doğrusal büzülme oranı artar ve bu etki, disten müllitleşme reaksiyonu tarafından üretilen genleşme etkisini aşar. Test koşulları altında, eklenen uygun silikon tozu miktarı yaklaşık yüzde 2,5'tir (w).
(2) 110 ve 1100 derece sıcaklıklarda, aside dayanıklı dökülebilire eklenen su miktarının artması nedeniyle karbon karasının mukavemeti azalır. 1350 derecede, karbon siyahı ve silikon tozu arasındaki reaksiyon gücü artırabilir. etki. Karbon karasının eklenmesi, dökülebilir malzemenin asit direncinin iyileştirilmesi için faydalıdır, ancak fazla karbon karasının eklenmesi, dökülebilir malzemenin gözenekliliğini artıracaktır. Test sonuçlarına göre, karbon siyahı ilave miktarı yüzde 1,5 (w) olduğunda, aside dayanıklı dökülebilir, uygun mukavemet ve asit direncine sahiptir.
