ด้วยธรรมาภิบาลสิ่งแวดล้อมแห่งชาติที่ค่อยเป็นค่อยไปและความพยายามที่มากขึ้น วัสดุทนไฟอัลคาไลน์ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมที่ปราศจากโครเมียมสีเขียวได้แสดงให้เห็นข้อได้เปรียบมากขึ้น อิฐแมกนีเซีย-อะลูมิเนียมสปิเนลเป็นผลิตภัณฑ์ชั้นนำที่ใช้ในเขตเปลี่ยนผ่านของเตาเผาแบบหมุนซีเมนต์ขนาดใหญ่และขนาดกลาง เนื่องจากข้อดีของพวกมันคือความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง ผู้ใช้เป็นเวลานาน ในขั้นตอนนี้ ยังคงเป็นตัวเลือกแรกสำหรับวัสดุทนไฟสำหรับโซนเปลี่ยนผ่าน ในงานวิจัยนี้ได้ศึกษาผลของสปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมผสมก่อนสังเคราะห์ต่อประสิทธิภาพของมัน
1 การทดสอบ
1.1 วัตถุดิบ
การทดลองนี้ใช้แมกนีเซียเผา แมกนีเซียหลอม และอะลูมิเนียมสปิเนลผสมแมกนีเซียเป็นวัตถุดิบหลัก
1.2 การทดสอบความแตกต่างของปริมาณและขนาดอนุภาคของแมกนีเซียมอะลูมิเนียมสปิเนลที่ต่างกัน
ชั่งน้ำหนักวัสดุอย่างแม่นยำตามข้อกำหนดสัดส่วน ขั้นแรก เพิ่มเม็ดลงในเครื่องบดแบบเปียกเพื่อผสมแบบแห้งเป็นเวลา 2 ถึง 3 นาที เติมสารยึดเกาะลิกนิน 3 เปอร์เซ็นต์ (w) และผสมเป็นเวลา 3 ถึง 5 นาที จากนั้นเติมผงละเอียด 0.088 มม. แล้วผสมให้เข้ากัน 8 ถึง 10 นาที แม้ว่าผงละเอียดจะถูกห่อไว้บนเม็ดอย่างสมบูรณ์ ไม่มีวัตถุดิบ ไม่มีโคลน และมือจะให้ความรู้สึกที่สม่ำเสมอและอ่อนนุ่ม และวัสดุสามารถระบายออกได้ ขึ้นรูปด้วยการกดสกรูไฟฟ้า 630 ตัน หลังจากที่ตัวสีเขียวถูกทำให้แห้งที่อุณหภูมิ 110 องศา ×24 ชม. จะถูกบรรจุลงในเตาเผาแบบอุโมงค์อุณหภูมิสูงเพื่อทำการเผา หลังจากเก็บจุดอุณหภูมิสูงทั้งหมด 5 จุดไว้เป็นเวลา 8 ชั่วโมง ก็จะถูกทำให้เย็นลงและนำออกจากเตาเผา
1.2 การทดสอบประสิทธิภาพ
ทดสอบความหนาแน่นของปริมาตรและความพรุนที่ปรากฏตาม GB/T5998-2000 ทดสอบกำลังรับแรงอัดที่อุณหภูมิห้องตาม GB/T 5072-2008 และทดสอบความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิตาม YB/T376{{ 3}}.
2 การวิเคราะห์ผลลัพธ์
2.1 อิทธิพลของการเติมสปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมต่อคุณสมบัติของวัสดุ
2.1.1 อิทธิพลต่อความพรุนและความหนาแน่นรวม
อิทธิพลของปริมาณแมกนีเซียม-อะลูมิเนียม สปิเนลที่เติมต่อความพรุนและความหนาแน่นของตัวอย่าง
2.1.2 อิทธิพลต่อกำลังรับแรงอัดของผลิตภัณฑ์ที่อุณหภูมิห้องหลังการเผา
จะเห็นได้ว่าด้วยปริมาณแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมสปิเนลที่เพิ่มขึ้น กำลังรับแรงอัดของตัวอย่างมีแนวโน้มลดลง แม้จะลดลงไม่มาก แต่ก็ค่อยๆ ลดลง เมื่อปริมาณการเติม (w) มากกว่าร้อยละ 20 ความแข็งแรงจะลดลงอย่างเห็นได้ชัด
2.1.3 ผลกระทบของประสิทธิภาพการป้องกันการสั่นสะเทือนจากความร้อน
จะเห็นได้ว่าเมื่อปริมาณแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมสปิเนลที่เติมเพิ่มขึ้น ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของตัวอย่างจะค่อยๆ เพิ่มขึ้น เมื่อปริมาณแมกนีเซียม-อะลูมิเนียม สปิเนล (w) มากกว่า 24 เปอร์เซ็นต์ ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจะดีขึ้นอย่างช้าๆ แทบจะไม่ขึ้นแล้ว
2.2 อิทธิพลของแมกนีเซีย-อะลูมิเนียมสปิเนลที่มีขนาดอนุภาคต่างกันต่อคุณสมบัติของผลิตภัณฑ์หลังการเผา
2.2.1 อิทธิพลต่อความหนาแน่นรวมและความพรุนที่ปรากฏ
จะเห็นได้ว่าขนาดอนุภาคของแมกนีเซียม-อะลูมิเนียม สปิเนลจะส่งผลต่อความหนาแน่นและความพรุนของผลิตภัณฑ์ ขนาดอนุภาคที่ใหญ่หรือเล็กเกินไปไม่เอื้อต่อการลดความพรุนที่ปรากฏและเพิ่มความหนาแน่นรวม สภาวะที่ดีที่สุดจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อขนาดอนุภาคอยู่ในช่วงที่เหมาะสมคือ 3.5-1 มม. ความหนาแน่นรวมที่วัดได้ของตัวอย่าง B-1, B-2, B-3 และ B-4 คือ 2.94 g·cm-3 และ 2.96 g·cm ตามลำดับ -3, 2.95 g·cm-3, 2.95 g·cm-3 ความพรุนที่เห็นได้ชัดคือ 16.7 เปอร์เซ็นต์ , 16.2 เปอร์เซ็นต์ , 16.4 เปอร์เซ็นต์ , 16.5 เปอร์เซ็นต์ ตามลำดับ
2.2.2 อิทธิพลต่อแรงอัดที่อุณหภูมิห้อง
ขนาดอนุภาคของแมกนีเซียมอะลูมิเนียมสปิเนลมีผลต่อกำลังอัดที่อุณหภูมิห้อง และขนาดอนุภาคที่เหมาะสมจะเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงกำลังอัดที่อุณหภูมิห้อง และอนุภาคที่ใหญ่กว่าหรือเล็กกว่าจะไม่เอื้อต่อการปรับปรุงกำลังอัด ที่อุณหภูมิห้อง แรงอัดเฉลี่ยที่อุณหภูมิห้องของตัวอย่าง B-1, B-2, B-3 และ B-4 คือ 61.3 MPa, 68.5 MPa, 65.4 MPa และ 63.7 MPa ตามลำดับ
2.2.3 ผลกระทบของประสิทธิภาพการป้องกันการสั่นสะเทือนจากความร้อน
ด้วยการเพิ่มขนาดอนุภาคของสปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียม ความคงตัวต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของตัวอย่างแสดงให้เห็นแนวโน้มของการเพิ่มขึ้นครั้งแรกแล้วลดลง ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของตัวอย่าง B-1, B-2, B-3 และ B-4 คือ 14 เท่า 16 เท่า 12 เท่า และ 9 เท่าตามลำดับ
2.3 การวิเคราะห์
เนื่องจากความหนาแน่นเชิงปริมาตรของสปิเนลผสมแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมที่เติมเข้าไป (3.72 ก.·ซม.-1) นั้นสูงกว่าแมกนีเซียที่มีความบริสุทธิ์สูง (3.25 ก.·ซม.-1) ความหนาแน่นเชิงปริมาตรของสปิเนลที่เติมเข้าไป แมกนีเซียม-อะลูมิเนียม สปิเนลเพิ่มขึ้น เมื่อเพิ่มขึ้น ความพรุนที่ปรากฏมีแนวโน้มลดลง เมื่อเพิ่มสปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมมากกว่าร้อยละ 20 ผลิตภัณฑ์จะสร้างสปิเนลที่สองในระหว่างกระบวนการเผา และตัวอิฐจะขยายตัวและรอยแตกขนาดเล็กจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ความหนาแน่นของปริมาตรลดลงและความพรุนที่เห็นได้ชัดเพิ่มขึ้น เนื่องจากสปิเนลและเพอริคลาสเป็นระบบผลึกที่สมดุลเท่ากัน ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของสปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมคือ 7.6×10-6 และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของสปิเนลคือ 7.6×10-6 อิฐ M-MA ส่วนใหญ่ใช้ประโยชน์จากความแตกต่างอย่างมากของค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างทั้งสอง รอยแตกขนาดเล็กจำนวนหนึ่งเกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเผาและระบายความร้อน การเกิดรอยแตกขนาดเล็กช่วยเพิ่มความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของวัสดุ สามารถใช้ไมโครแคร็กในปริมาณที่เหมาะสมในการใช้งานได้ บัฟเฟอร์ความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของเตาเผา และลดการหลุดลอกของผลิตภัณฑ์ อย่างไรก็ตาม รอยแตกขนาดเล็กมากเกินไปจะส่งผลเสียต่อความแข็งแรงของวัสดุ ดังนั้น เมื่อจำนวนของแมกนีเซียมอะลูมิเนียมสปิเนลเพิ่มขึ้น ความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิของวัสดุก็จะดีขึ้น แรงอัดที่อุณหภูมิห้องจะลดลง
3 บทสรุป
(1) ด้วยปริมาณของสปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมที่เพิ่มขึ้น กำลังรับแรงอัดของอิฐแมกนีเซีย-อะลูมิเนียมที่อุณหภูมิห้องจะค่อยๆ ลดลง และประสิทธิภาพการช็อกจากความร้อนจะค่อยๆ ดีขึ้น ความหนาแน่นของปริมาตรโดยรวม ความพรุนที่ปรากฏ แรงอัดที่อุณหภูมิห้อง ความเสถียรต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิจากความร้อน ฯลฯ ปัจจัยต่างๆ ปริมาณการเติมที่สมเหตุสมผล (w) คือ 20 เปอร์เซ็นต์ และจำนวนของความต้านทานการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิแทบจะไม่เพิ่มขึ้นหลังจากปริมาณการเติมเกินกว่า 24 เปอร์เซ็นต์
(2) การเติมสปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมเพื่อสร้างสปิเนลทุติยภูมิที่มีแมกนีเซีย (M-MA) ในระหว่างกระบวนการเผา ทำให้เกิดไมโครแคร็กในปริมาณที่เหมาะสม ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการปรับปรุงประสิทธิภาพการกระแทกจากความร้อน แต่ความแข็งแรงจะลดลง
(3) การเพิ่มขนาดอนุภาคของสปิเนลแมกนีเซียม-อะลูมิเนียมอย่างเหมาะสมจะเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงความต้านทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ ผลการทดสอบคือความหนาแน่นปริมาตรของผลิตภัณฑ์เมื่อเพิ่มขนาดอนุภาคเป็น 35-1 มม. ความพรุนที่มองเห็นได้ดีที่สุด ความแข็งแรงอยู่ในระดับปานกลาง และความเสถียรต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอยู่ในเกณฑ์ดี .
