Nghiên cứu và áp dụng các dòng nước nhiệt độ dẫn nhiệt độ nhiệt độ thấp
Tóm tắt: Để giải quyết vấn đề độ dẫn nhiệt cao của gạch spinel magiê-nhôm, các đặc tính thiêu kết và cấu trúc vi mô của tổng hợp vật liệu chịu lửa spinel magiê-nhôm pha tạp oxit hiếm. Công nghiệp -Alumina Micropowder và Sand Magnesia Magnesia được sử dụng làm nguyên liệu chính, natri dodecylbenzene sulfonate (SDBS) được sử dụng làm tác nhân thổi và dextrin được sử dụng làm tác nhân liên kết để chuẩn bị thiêu kết ở 1600 độ với độ bảo quản nhiệt lần lượt là 3H, và các mẫu được xác định bằng cách thiêu kết mật độ khối, độ xốp rõ ràng và các mẫu thiêu kết bằng XRD, SEM, EDS và các phương tiện khác của quá trình tạo ra quá trình. Sự ra đời của các oxit đất hiếm khi thiêu kết spinel magiê-nhôm có tác dụng quảng cáo, mật độ khối của mẫu, cường độ nén của mẫu trong lần bổ sung SM3O2 là 1,5WT% đạt tối đa, tương ứng, 2,28g\/cm³ và 50,5MPA. Các oxit đất hiếm với spinel magiê-nhôm để tạo thành một dung dịch rắn thay thế, do đó thúc đẩy sự thiêu kết của mật độ spinel magiê-nhôm, các vị trí trống cation và các khuyết tật tinh thể spinel magiê-nhôm. Nhẫn thuận lợi cho sự phát triển và tăng trưởng của các tinh thể spinel magiê-nhôm, thông qua các sản phẩm làm bằng nguyên liệu thô này có độ dẫn điện nhiệt giảm đáng kể so với các sản phẩm tương tự.
1. Lời mở đầu
Hiện tại, mức tiêu thụ năng lượng lò quay xi măng của Trung Quốc là rất nghiêm trọng, đặc biệt là lò quay xi măng hiện tại trước và sau khi vật liệu chịu lửa của vùng chuyển tiếp mà không cần bảo vệ da lò nung, gạch chịu lửa có trực tiếp bị xói mòn vật liệu, tải trọng nhiệt và tác động căng thẳng cơ học, sử dụng các điều kiện rất khó khăn. Hiện tại, khu vực chuyển tiếp lò quay xi măng quy mô lớn của Trung Quốc thường sử dụng gạch silica, gạch silica đỏ hoặc gạch spinel magnesia-nhôm, cuộc sống dịch vụ về cơ bản đáp ứng các yêu cầu của sản xuất xi măng. Tuy nhiên, do gạch spinel magiê-nhôm và gạch silica, độ dẫn nhiệt bằng gạch màu đỏ silica, gạch spinel magiê-nhôm lớn hơn hoặc bằng 3. Vì vậy, lên đến 400 độ. Nhiệt độ thành xi lanh cao hơn mang đến một loạt các vấn đề, chẳng hạn như tăng tiêu thụ than của clinker xi măng, làm tăng sự phát xạ của khí gây ô nhiễm và gây ra "lò nung đỏ" nghiêm trọng, ảnh hưởng đến hoạt động an toàn của lò quay xi măng.
Nhẹ chịu lửa chủ yếu thông qua việc giới thiệu một lượng lỗ chân lông nhất định vào vật liệu, mà không làm giảm đáng kể cường độ của vật liệu chịu lửa cùng một lúc, có độ dẫn nhiệt thấp hơn; Trong tiết kiệm năng lượng cùng một lúc cũng có thể làm giảm mức tiêu thụ tài nguyên trong quá trình chuẩn bị và dịch vụ nguyên liệu thô, là một hướng nghiên cứu và phát triển các vật liệu chịu lửa. Do đó, sự phát triển của độ dẫn nhiệt thấp mới magnesia-nhôm spinel chịu lửa nhẹ có ý nghĩa thực tế tuyệt vời để tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ trong ngành xi măng.
2.test
2.1Test vật liệu
Đối với thử nghiệm, alumina (kích thước hạt nhỏ hơn hoặc bằng {{0}}}. Bọt và oxit yttri (Y2O3), ytterbium oxit (YB2O3), lanthanum oxit (LA2O3) và samarium oxit (SM2O3) làm chất phụ gia.
Bảng 1 Thành phần hóa học của nguyên liệu thô
2.2 Công thức thử nghiệm và chuẩn bị mẫu
Alumina và cát magiê được sử dụng điện được trộn với 1: 1 (tỷ lệ mol), các oxit đất hiếm làm chất phụ gia, sau đó thêm 35% nước, 0. Nên đổ khuôn nên được tải bằng vật liệu và đập, đổ đầy khuôn bằng đầy vật liệu sau khi khuôn trên công thức thử nghiệm được thể hiện trong Bảng 2.
Bảng 2 Công thức thử nghiệm (WT%)
2.3 Kiểm tra hiệu suất và xử lý mẫu vật
Sau khi đúc, các mẫu vật được sấy khô tự nhiên trong 24 giờ, và sau đó bị hủy vào một hộp sấy ở 110 độ trong 12 giờ. Cuối cùng, các mẫu vật khô được nung ở 1600 độ trong 3 giờ. Thành phần vật lý được phân tích bằng máy phân tích nhiễu xạ tia X (máy đo nhiễu xạ bột Panalytical X'Pert) và mật độ khối, độ xốp rõ ràng và cường độ nén nhiệt độ phòng của mẫu vật được đo, tương ứng. Mật độ khối, độ xốp rõ ràng và cường độ nén nhiệt độ phòng của mẫu vật đã được đo.
3. Phân tích và thảo luận về kết quả thử nghiệm
Hình 1 Mối quan hệ giữa các oxit đất quý hiếm khác nhau và mật độ khối và độ xốp rõ ràng của mẫu vật
Tác dụng của các oxit đất hiếm khác nhau đến mật độ khối và độ xốp rõ ràng của tổng hợp spinel magiê-nhôm được thể hiện trong Hình 1. Như có thể thấy từ hình, mẫu mà không thêm oxit đất hiếm có mật độ khối thấp nhất và cả bốn oxit đất hiếm có tác dụng thúc đẩy mẫu vật nhân của mẫu. Mẫu với việc bổ sung SM2O3 có mật độ khối cao nhất và độ xốp rõ ràng thấp nhất lần lượt là 2,15 g\/cm³ và 35,27%. Khi thêm 1% trọng lượng YB2O3, các mẫu có mật độ khối lượng tương đối cao và độ xốp rõ ràng lần lượt là 2,13 g\/cm³ và 47,77%.
Hình 2 Ảnh hưởng của các oxit đất hiếm khác nhau đến cường độ nén của mẫu vật ở nhiệt độ phòng
Tác dụng của các oxit đất hiếm khác nhau đến cường độ nén của các mẫu vật được thể hiện trong Hình 2. Từ hình, có thể thấy rằng việc bổ sung các oxit đất hiếm có lợi cho việc cải thiện cường độ nén của Mg-Al spinel nhẹ hoàn thiện, và cường độ nén là cao nhất. Điều này chủ yếu là do thực tế là tính chất thúc đẩy thiêu kết của SM2O3 là tốt nhất và kết quả cũng phù hợp với kết quả của bài kiểm tra mật độ khối.
Hình 3 Các mẫu nhiễu xạ tia X của mẫu vật với các chất phụ gia oxit đất hiếm khác nhau
Các mẫu nhiễu xạ tia X của mẫu vật có hàm lượng 1% trọng lượng của các loại oxit đất hiếm khác nhau được thể hiện trong Hình 3. Các mẫu vật không được thêm oxit đất hiếm cho thấy các đỉnh nhiễu xạ mạnh được quy cho MGO ở khoảng 46 độ. Ngược lại, các đỉnh nhiễu xạ MGO ở 46 độ trong các mẫu pha tạp với Y2O3, SM2O3 và LA2O3 rõ ràng bị suy yếu hoặc thậm chí biến mất, cho thấy sự phát triển và hình thành của Mgal2O4 hoàn chỉnh hơn trong ba mẫu này. Điều đáng chú ý là trong mẫu YB2O3, đỉnh nhiễu xạ ở 46 độ vẫn còn rõ ràng, điều này cho thấy hiệu ứng thúc đẩy thiêu kết của YB2O3 kém hơn so với ba oxit đất hiếm khác.
Tóm lại các kết quả, có thể thấy rằng việc bổ sung các oxit đất hiếm làm tác nhân khoáng hóa có thể thúc đẩy hiệu quả sự hình thành MGAL2O4, trong đó các mẫu với việc bổ sung SM2O3 có mật độ khối lượng lớn và cường độ nén tương đối cao. Do đó, ảnh hưởng của việc bổ sung SM2O3 đến mật độ khối và độ xốp rõ ràng của các mẫu vật đã được nghiên cứu cụ thể và kết quả được thể hiện trong Hình 4.
Hình 4 Ảnh hưởng của các bổ sung SM2O3 khác nhau đến độ xốp rõ ràng và mật độ hàng loạt của mẫu vật
Mối quan hệ giữa bổ sung SM2O3 và độ xốp rõ ràng và mật độ khối của mẫu vật được thể hiện trong Hình 4. Từ hình, có thể thấy rằng xu hướng biến đổi của độ xốp rõ ràng và mật độ khối ngược lại. Với sự gia tăng hàm lượng oxit samarium trong mẫu vật, độ xốp rõ ràng giảm và mật độ khối tăng lên khi tăng lượng oxit samarium trong phạm vi 0 ~ 1,5 wt%. Khi hàm lượng oxit samarium là 1,5 wt%, độ xốp là thấp nhất và mật độ khối là cao nhất. Tuy nhiên, khi hàm lượng oxit samarium vượt quá 1,5%khối lượng, độ xốp rõ ràng bắt đầu tăng và mật độ khối bắt đầu giảm.
Hình 5 Ảnh hưởng của các nội dung khác nhau của SM2O3 đến cường độ nén của mẫu vật ở nhiệt độ phòng
Mối quan hệ giữa các hàm lượng oxit samarium khác nhau và cường độ nén nhiệt độ phòng của các mẫu vật được thể hiện trong Hình 5. Như có thể thấy từ hình, khi hàm lượng oxit samarium trong mẫu vật nằm trong phạm vi 0 ~ 1,5wt%, cường độ nén nhiệt độ bình thường. Khi hàm lượng oxit samarium là 1,5 wt%, cường độ nén của mẫu vật là giá trị tối đa, cao hơn 94% so với mẫu vật không có oxit samarium. Tuy nhiên, khi hàm lượng oxit samarium vượt quá 1,5 wt%, cường độ nén ở nhiệt độ phòng bắt đầu giảm. Nó cho thấy rằng việc bổ sung oxit samarium có thể cải thiện cường độ nén của cốt liệu nhẹ Mg-alse.
XRD của các mẫu có nội dung khác nhau của SM2O3 được thêm vào, các mẫu được chuẩn bị có các đỉnh nhiễu xạ Mgal2O4 mạnh. So sánh với các phép đo nhiễu xạ của các mẫu mà không có các chất phụ gia trong Hình 3 cho thấy các đỉnh nhiễu xạ MGO của SM2O 3- có chứa các mẫu tương đối phẳng, trong đó các đỉnh nhiễu xạ của oxit magiê là phẳng nhất khi SM2O3 bổ sung là 1,5 wt%. Điều này cho thấy việc bổ sung SM2O3 có thể thúc đẩy sự hình thành spinel magiê-nhôm. Điều đáng chú ý là ở 34,2 độ và 23,7 độ (1,5 wt%), SM2O3 đã phản ứng với các tạp chất trong nguyên liệu thô để tạo ra một điểm silicat hiếm khi tan chảy Ca2SM8 (SiO4) 6O2 thay thế hình ảnh thủy tinh điểm nóng hổi. Các đỉnh spinel magiê-nhôm và đỉnh magiê của các mẫu được điều chế đã được dịch chuyển đến một mức độ nhất định, chủ yếu là do cấu trúc lớp electron 4f và hoạt động hóa học của ion đất hiếm thúc đẩy sự thiêu kết.
4. Kết luận
Trong quá trình tổng hợp cốt liệu nhẹ spinel mg-al, việc bổ sung oxit yttri, ytterbium oxit, oxit lanthanum và oxit samarium có thể làm tăng mật độ khối, làm giảm độ xốp rõ ràng, làm tăng cường độ nén và tăng cường hiệu quả. Khi việc bổ sung SM2O3 đạt 1,5 wt%, mẫu có độ xốp thấp nhất và mật độ khối cao nhất lần lượt là 2,28 g\/cm³ và 31,72%.
5. Áp dụng
Thông qua công nghệ trên, các viên gạch spinel magiê đa lớp dẫn độ dẫn nhiệt thấp được áp dụng trong 24-32 mét, nhiệt độ trung bình thấp hơn 43 độ so với gạch spinel magiê-nhôm và tuổi thọ cao hơn 12 tháng. Độ dẫn nhiệt thấp magiê-nhôm bằng gạch spinel không chỉ được khách hàng công nhận trong nước, mà còn được áp dụng trong nhiều lò quay của các khách hàng ở nước ngoài như Mexico Xi măng và Thổ Nhĩ Kỳ, và đã được đánh giá cao.
Nhắm vào các vấn đề về tiêu thụ năng lượng cao và phát xạ carbon cao trong ngành xi măng, các viên gạch spinel magiê đa lớp dẫn độ dẫn nhiệt thấp có các tính năng nâng cao sau: tối ưu hóa lớp làm việc thông qua cấu trúc composite ba lớp làm giảm độ dẫn của lớp. Lớp cách nhiệt. Bảng sợi alumina được gia cố Zirconia với điện trở nhiệt độ cao tuyệt vời đã được chọn làm vật liệu cho lớp cách nhiệt thông qua nghiên cứu các vật liệu cách nhiệt khác nhau. Trong quá trình chuẩn bị, quy trình sản xuất sáng tạo được sử dụng để nhận ra việc đúc và bắn đồng thời, đơn giản hóa quy trình, giảm chi phí và cải thiện hiệu quả sản xuất. Độ dẫn nhiệt thấp Magiê-nhôm Gạch spinel dẫn độ dẫn nhiệt 2. 4-2. 5W\/(MK) thấp hơn nhiều so với các viên gạch spin magiê thông thường hiện tại của thị trường 3W\/(MK).
Thông qua việc áp dụng thực tế các phản hồi của khách hàng Độ dẫn nhiệt thấp, các viên gạch spinel magiê-nhôm đa lớp có thể làm giảm hiệu quả nhiệt độ của xi lanh trên vùng chuyển tiếp của lò nung xi măng, tiết kiệm năng lượng và lợi ích giảm carbon. Đối với việc tiết kiệm năng lượng lò quay xi măng và giảm phát thải cung cấp một hướng đi mới.
Công ty TNHH Công nghệ Vật liệu Vật liệu Quartory Zinfon
Chúng tôi là một nhà cung cấp vật liệu chịu lửa tích hợp R & D, sản xuất, xây dựng, kho lưu trữ và thương mại.
Chúng tôi đang cung cấp các vật liệu chịu lửa khác nhau và alumina bao gồm cả các sản phẩm có hình dạng và không có hình, nguyên liệu thô và các sản phẩm hóa học liên quan.
Chúng tôi được chứng nhận cho ISO9001, ISO14001, ISO45001 và các chứng nhận quốc gia và địa phương khác như sau: