การทดสอบความแตกต่างด้านประสิทธิภาพระหว่างปูนเม็ดชนิดเบาไซต์สำหรับโฮโมจีไนเซอร์ชนิดหล่อได้และชนิดเบาไซต์

ประเทศจีนมีแหล่งแร่บอกไซต์ที่มีแร่อะลูมิเนียมสูงสำรองอยู่มากมาย แต่เนื่องจากการทำเหมืองที่ไม่เป็นระเบียบในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ปริมาณสำรองของวัตถุดิบแร่อะลูมิเนียมคุณภาพสูงจึงลดลงอย่างรวดเร็ว และอัตราการใช้ประโยชน์โดยรวมก็ต่ำ และระดับของเทคโนโลยีการใช้ประโยชน์ก็จำกัด ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา องค์กรบางแห่งได้เริ่มเตรียมวัสดุทนไฟคุณภาพสูงโดยใช้บอกไซต์สูงเกรดต่ำและปานกลางเป็นวัตถุดิบหลักเพื่อปรับปรุงการใช้ทรัพยากร ในหมู่พวกเขา การใช้กระบวนการทำให้บริสุทธิ์เป็นเนื้อเดียวกันเพื่อเตรียมวัสดุทำให้เป็นเนื้อเดียวกันบอกไซต์เป็นวิธีที่ปฏิบัติ ในงานวิจัยนี้ ได้ทำการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของปูนเม็ดอลูมินาสูงเกรดเดียวกันและวัสดุโฮโมจีไนซ์บอกไซต์ที่เตรียมโดยกระบวนการสังเคราะห์ทำให้บริสุทธิ์เป็นเนื้อเดียวกัน และทั้งสองจะใช้เป็นมวลรวมที่ต้องเตรียมโดยใช้สูตรพื้นฐาน คุณสมบัติของการหล่ออลูมินาสูงเป็นพื้นฐานสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมของวัตถุดิบบอกไซต์สองชนิด
การทดลอง
1.1 การวัดประสิทธิภาพของวัตถุดิบอะลูมิเนียมสองชนิด
ปูนเม็ดบอกไซต์และโฮโมจีไนเซอร์บอกไซต์ที่ใช้ในการทดสอบเป็นตัวอย่างบล็อกจากกลุ่มผู้ผลิตสองรายชุดเดียวกัน กระบวนการวิจัยคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีมีดังนี้ 1) ก่อนการบดและคัดเกรด ให้สกัดวัสดุทนไฟที่มีฐานเป็นอะลูมิเนียมสองบล็อก (ในชุดเดียวกัน) อย่างละ 5 บล็อก แล้ววัดค่า SiO2 ตาม GB/T 6900-2006 , เนื้อหา Al2O3 และ Fe2O3 วัดความหนาแน่นรวมและความพรุนที่ปรากฏตาม GB/T 2999-2002 2) หลังจากบดและคัดเกรดบล็อกอะลูมิเนียมสองก้อนแล้ว ให้กด 8-5, 5-3, 3-1 และ สำหรับการสุ่มตัวอย่างที่มีขนาดอนุภาคน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 มม. โปรดดู GB/T {{ 15}} สำหรับวิธีการสุ่มตัวอย่าง จากนั้นตรวจหาองค์ประกอบทางเคมีของวัตถุดิบสองชนิดที่มีขนาดอนุภาคต่างกันตาม GB/T 6900-2006
1.2 การใช้วัตถุดิบบอกไซต์สองชนิดในการหล่ออลูมินาสูง
วัตถุดิบบอกไซต์สองชนิดใช้เป็นมวลรวม (8-5, 5-3, 3-1 และน้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 มม.) ตามลำดับ และผงบอกไซต์เกรดพิเศษ ผง SiO2 อัญมณีเกรียม ผงและซีเมนต์อลูมินาสูงใช้เป็นวัสดุเมทริกซ์ (หลัก องค์ประกอบทางเคมีแสดงในตารางที่ 1) ตามสูตรพื้นฐานของอลูมินาสูงที่สามารถหล่อได้สำหรับเตาเผาซีเมนต์ จะมีการผลิตอลูมินาสูงสองตัวตามลำดับ หลังจากชั่งน้ำหนักวัตถุดิบ เติมน้ำในปริมาณที่เหมาะสมและคนให้เข้ากัน เขย่าแบบหล่อเพื่อสร้างตัวอย่างขนาด 40 มม. × 40 มม. × 160 มม. และ 100 มม. × 100 มม. × 30 มม. และถอดแม่พิมพ์หลังจากการบ่มตามธรรมชาติเป็นเวลา 24 ชั่วโมงที่อุณหภูมิห้อง ,อุณหภูมิและความชื้นคงที่ หลังจากบ่ม 24 ชม. ตากที่อุณหภูมิ 110 องศา นาน 24 ชม. จากนั้น ส่วนหนึ่งจะวัดความหนาแน่นรวมและความพรุนที่ปรากฏตาม YB/T 5200-1993 ความแข็งแรงดัดงอที่อุณหภูมิปกติตาม GB/T 3001-2007 และกำลังรับแรงอัดที่อุณหภูมิปกติตาม GB/T { {18}}; ส่วนอื่นทดสอบที่ 1 200 องศา หลังจากการอบชุบด้วยความร้อนเป็นเวลา 3 ชั่วโมง ให้ทดสอบความหนาแน่นรวม ความพรุนที่ปรากฏ การต้านทานแรงดันอุณหภูมิปกติ และความแข็งแรงดัดตามมาตรฐานข้างต้น ในขณะเดียวกัน ให้วัดการเปลี่ยนแปลงของเส้นความร้อนถาวรตาม GB/T 5988-2007 และวัดอุณหภูมิที่ 1 200 องศาตาม GB/T 3002-2004 กำลังรับแรงดัดร้อน วัดที่ความต้านทานการสึกกร่อนที่อุณหภูมิห้องตาม GB/T 18301-2001
ผลลัพธ์และการอภิปราย
2.1 คุณสมบัติของวัตถุดิบอะลูมิเนียมสองชนิด
จากตัวอย่างห้าตัวอย่างที่แยกจากกัน ไม่ว่าจะเป็นปริมาณ Al2O3 หรือปริมาณ Fe2O3 ความผันผวนของแร่อะลูมิเนียมชนิดเม็ดจะสูงกว่าวัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันของแร่อะลูมิเนียมมาก ในแง่ของความแตกต่างอย่างมาก แบบแรกมีมากกว่าแบบหลังถึง 7 เท่า ในเวลาเดียวกัน เนื้อหาของสิ่งเจือปน Fe2O3 ในช่วงหลังก็ลดลงเช่นกัน สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าเนื่องจากไม่ได้เลือกปูนเม็ดบอกไซต์อย่างเคร่งครัดก่อนทำการเผา ความผันผวนขององค์ประกอบระหว่างบล็อกเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ และแม้แต่ความแตกต่างอย่างมาก และหลังจากกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันแล้ว บล็อกบอกไซต์ที่มีองค์ประกอบแตกต่างกันมากสามารถลบออกได้ การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันสามารถปรับปรุงความผันผวนขององค์ประกอบทางเคมีของสารส้มได้อย่างมาก และควบคุมความผันผวนขององค์ประกอบทางเคมีให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม ในเวลาเดียวกันเนื่องจากสิ่งสกปรกบางอย่างสามารถกำจัดออกได้อย่างมีประสิทธิภาพในระหว่างกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน จึงช่วยลดสิ่งเจือปนของวัตถุดิบได้ในระดับหนึ่ง , ปรับปรุงคุณภาพของวัตถุดิบ
ความแตกต่างของความหนาแน่นรวมและความพรุนที่เห็นได้ชัดของตัวอย่างปูนเม็ดบอกไซต์ก็มีค่อนข้างมากเช่นกัน ในขณะที่ความแตกต่างระหว่างตัวอย่างปูนเม็ดบอกไซต์นั้นแทบไม่มีนัยสำคัญ นี่เป็นเพราะองค์ประกอบทางเคมีมีความผันผวนอย่างมาก และเมื่อวัตถุดิบระดับผสมต่างๆ ถูกเผาเข้าด้วยกัน มันจะทำให้อุณหภูมิการเผาผนึกที่ต่ำกว่าถูกเผาอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ และอุณหภูมิการเผาที่สูงขึ้นจะทำให้เกิดไฟน้อยหรือไฟเกิน เป็นผลให้รูพรุนที่เห็นได้ชัดมีความผันผวนอย่างมาก และโฮโมจีไนเซอร์บอกไซต์ผ่านกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันหลายขั้นตอนก่อนเผา และองค์ประกอบทางเคมีค่อนข้างเสถียร หากการควบคุมกระบวนการเข้มงวด จะสามารถหลีกเลี่ยงความหนาแน่นรวมได้อย่างชัดเจนภายใต้ระบบการยิงที่เหมาะสม และปัญหาความผันผวนของความพรุนที่ชัดเจนเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ที่สม่ำเสมอและมีเสถียรภาพ
ในวัตถุดิบสองชนิดที่มีอนุภาคต่างกัน เมื่อขนาดอนุภาคลดลง เนื้อหาของ Al2O3 จะค่อยๆ ลดลง และเนื้อหาของ SiO2 และ Fe2O3 จะค่อยๆ เพิ่มขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น แนวโน้มการเปลี่ยนแปลงของบล็อคปูนเม็ดบอกไซต์นั้นชัดเจนกว่าของวัสดุที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของบอกไซต์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผู้ที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 มม. มีการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ การวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าทั้งแร่บอกไซต์ชนิดเม็ดและวัสดุที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของแร่อะลูมิเนียมถูกเผาเป็นกลุ่ม ก่อนหน้านี้ไม่ได้ทำให้เป็นเนื้อเดียวกัน และปรากฏการณ์ของการเพิ่มคุณค่าส่วนประกอบนั้นชัดเจน โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเพิ่มปริมาณของสิ่งเจือปน , เนื่องจากค่าต่ำ ความแข็งแรงของเฟสแก้วที่เกิดจากเฟสของเหลวระหว่างการบด อนุภาคที่มีขนาดอนุภาคเล็กกว่าจะเกิดขึ้น ดังนั้น ปริมาณของ Al2O3 ในอนุภาคที่น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1 มม. โดยทั่วไปจะอยู่ในระดับต่ำ ในขณะที่ปริมาณของสิ่งเจือปน เช่น SiO2 และ Fe2O3 โดยทั่วไปจะสูงกว่า หลัง เนื่องจากหลังจากกระบวนการทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและการทำให้บริสุทธิ์ ผลการเผาผนึกจะดีกว่า และเฟสของเหลวจะกระจายตัวอย่างมีประสิทธิภาพ ความแตกต่างขององค์ประกอบทางเคมีระหว่างอนุภาคของแต่ละขนาดอนุภาคจะถูกกำจัดในระดับหนึ่ง เมื่อเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัตถุดิบบอกไซต์ทั้งสองแล้ว จะเห็นได้ว่าวัสดุที่ทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของอะลูมิเนียมหลังจากผ่านกรรมวิธีทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและการทำให้บริสุทธิ์ ไม่ว่าวัสดุบล็อกหรืออนุภาคของอนุภาคแต่ละขนาดจะแสดงความคงตัวสม่ำเสมอดีกว่าปูนเม็ดบอกไซต์
สรุปแล้ว
ในแง่ของคุณสมบัติทางกายภาพและเคมี ไม่ว่าจะเป็นวัสดุบล็อกหรือวัสดุเม็ดขนาดต่างๆ วัสดุทำให้เป็นเนื้อเดียวกันของแร่บอกไซต์ที่เตรียมโดยกระบวนการทำให้บริสุทธิ์เป็นเนื้อเดียวกันนั้นมีความสม่ำเสมอและเสถียรมากกว่าแร่บอกไซต์ชนิดเม็ด ยิ่งกว่านั้น วัสดุที่เป็นเนื้อเดียวกันของแร่อะลูมิเนียมยังใช้เป็นวัสดุรวม อะลูมิเนียมหล่อมีตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพที่ดีกว่าแร่อะลูมิเนียมชนิดเม็ดเมื่อเป็นมวลรวม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแง่ของคุณสมบัติเชิงกลที่อุณหภูมิสูงและความทนทานต่อการสึกหรอ และสามารถใช้เป็นวัสดุทนไฟในระดับที่สูงขึ้นได้