Ricerca e applicazione di a bassa conducibilità termica conduttore di magnesio-alluminio Bricks Prestazioni isolanti di calore
Riassunto: al fine di risolvere il problema dell'alta conduttività termica dei mattoni di spinello di magnesio-alluminio, sono state studiate le proprietà di sinterizzazione e la microstruttura di aggregati di refrattari di spina di magnesio poroso drogato di ossido di terre rare. Industrial -alumina micropowder and electrofused magnesia sand were used as the main raw materials, sodium dodecylbenzene sulfonate (SDBS) was used as the blowing agent, and dextrin was used as the binding agent to prepare porous magnesia-aluminum spinel, in addition to the addition of different mass fractions of Y2O3, Yb2O3, La2O3, and Sm2O3, respectively, and Sinteriti a 1600 gradi con una conservazione del calore di 3H, rispettivamente, e i campioni sono stati determinati sinterizzando la densità di massa, la porosità apparente e i campioni sinterizzati da XRD, SEM, EDS e altri mezzi di elaborazione della fase fisica di fase di fase fisica. L'introduzione di ossidi di terre rare sulla sinterizzazione dello spinello di magnesio-alluminio ha un effetto promozionale, la densità di massa del campione, la resistenza di compressione del campione nell'aggiunta di SM3O2 dell'1,5wt% ha raggiunto un massimo, rispettivamente, 2,28G\/cm³ e 50,5 milioni. Ossidi di terre rare con spinello di magnesio-alluminio per formare una soluzione solida sostitutiva, promuovendo così la sinterizzazione della densificazione dello spinello di magnesio-alluminio, i posti vacanti cationici e i difetti del reticolo di cristalli di spinello di magnesio-alluminio. Favorevole allo sviluppo e alla crescita dei cristalli di spinello di magnesio-alluminio, attraverso i prodotti realizzati in questa materia prima ha una riduzione significativa della conduttività termica rispetto ai prodotti simili.
1. PERSEGLIO
Allo stato attuale, il consumo di energia del forno rotativo in cemento cinese è molto grave, in particolare il forno rotante di cemento esistente prima e dopo la zona di transizione materiali refrattari senza la protezione della pelle del forno, i mattoni refrattari sono direttamente soggetti a erosione del materiale, carico termico e impatto di stress meccanico, uso di condizioni molto difficili. Allo stato attuale, la zona di transizione rotativa del forno rotativo in cemento su larga scala della Cina utilizza in genere in mattoni di silice, mattoni rossi di silice o mattoni di spinello di magnesia-alluminio, la vita di servizio soddisfa sostanzialmente i requisiti della produzione di cemento. However, due to magnesium-aluminum spinel brick and silica brick, silica red brick thermal conductivity, magnesium-aluminum spinel brick Greater than or equal to 3.0 W\/mK, silica brick Greater than or equal to 2.8 W\/mK, resulting in cement rotary kiln operation process before and after the transition zone cylinder wall temperature is too high, an average of 340 degree or Quindi, fino a 400 gradi. La temperatura della parete del cilindro più elevato porta una serie di problemi, come l'aumento del consumo di carbone di tonnellate di cemento di clinker, aumentando l'emissione di gas inquinanti e causano seriamente il "forno rosso", che colpisce il funzionamento sicuro del forno rotante di cemento.
Il leggero refrattario principalmente attraverso l'introduzione di una certa quantità di pori nel materiale, senza ridurre significativamente la resistenza del materiale refrattario allo stesso tempo, ha una conduttività termica inferiore; Nel risparmio energetico allo stesso tempo può anche ridurre il consumo di risorse nel processo di preparazione e servizio delle materie prime, è una direzione della ricerca e dello sviluppo di materiali refrattari. Pertanto, lo sviluppo di nuove refrattari leggeri di magnesia-alluminio a bassa conducibilità termica è di grande significato pratico per il risparmio energetico e la riduzione del consumo nel settore del cemento.
2.test
2.1 Materiale più importante
Per il test, allumina (dimensione delle particelle inferiore o uguale a {{0}}. 088 mm) e magnesia elettrofusa (dimensione delle particelle inferiori o uguali a 0,088 mm) sono stati selezionati come materiali crudi (stabilimento chimico a uno stallo a causa di uno stallo a causa di uno stallo a causa di uno stallo a causa di uno stallo a sfiora La schiuma e l'ossido di ittrio (Y2O3), l'ossido di itterbio (YB2O3), l'ossido di lantanio (LA2O3) e l'ossido di samarium (SM2O3) come additivi.
Tabella 1 Composizione chimica delle materie prime
2.2 Formulazione del test e preparazione del campione
Allumina e sabbia di magnesio elettrofusa miscelato con 1: 1 (rapporto molare), ossidi di terra rari come additivi, quindi aggiungono il 35% di acqua, 0. 0 1% in peso di schiuma e 0,1% in pentola in modo da schiuma in peso, elaboraggio di elaboraggio in elaboraggio in pentola in peso di elaborazioni in peso di elaborazioni in peso di elaborazioni in peso di panorami in peso, elaboraggio in pista da schiuma. Gli stampi per versare devono essere caricati con materiali e martellamento, riempire gli stampi pieni di materiale dopo che lo stampo sulla formula di prova è mostrato nella Tabella 2.
Tabella 2 formulazioni sperimentali (peso%)
2.3 Gestione dei campioni e test delle prestazioni
Dopo lo stampaggio, gli esemplari sono stati essiccati naturalmente per 24 ore e poi sono stati deviati in una scatola di asciugatura a 110 gradi per 12 ore. Infine, i campioni essiccati sono stati calcolati a 1600 gradi per 3 ore. La composizione fisica è stata analizzata utilizzando un analizzatore di diffrazione dei raggi X (diffrattometro a polvere X'Pert panalytical) e sono state misurate rispettivamente la densità di massa, la porosità apparente e la resistenza a compressione a temperatura ambiente dei campioni. Sono state misurate la densità di massa, la porosità apparente e la resistenza a compressione della temperatura ambiente dei campioni.
3. Analisi e discussione sui risultati sperimentali
Fig. 1 Relazione tra diversi ossidi di terre rare e densità di massa e porosità apparente dei campioni
Gli effetti di diversi ossidi di terre rare sulla densità di massa e sulla porosità apparente dello spinello di magnesio-alluminio aggregato leggero sono mostrati nella Figura 1. Come si può vedere dalla figura, il campione senza minerali di ossidi di terre rare ha la densità di massa più bassa e tutti e quattro e quattro gli ossidi di terre rare hanno l'effetto di promuovere la sinterizzazione del campione. Il campione con l'aggiunta di SM2O3 aveva la più alta densità di massa e la porosità apparente più bassa di 2,15 g\/cm³ e 35,27%, rispettivamente. Quando è stato aggiunto l'1% in peso di Yb2O3, i campioni avevano una densità di massa relativamente elevata e una porosità apparente di 2,13 g\/cm³ e 47,77%, rispettivamente.
Fig. 2 Effetto di diversi ossidi di terre rare sulla resistenza a compressione dei campioni a temperatura ambiente
Gli effetti di diversi ossidi di terre rare sulla resistenza a compressione dei campioni sono mostrati in Fig. 2. Dalla figura, si può vedere che l'aggiunta di ossidi di terre rare è favorevole al miglioramento della resistenza a compressione dell'aggregato leggero di spinello Mg-al 46.8. Ciò è dovuto principalmente al fatto che la proprietà che promuove la sinterizzazione di SM2O3 è la migliore e il risultato è anche coerente con i risultati del test di densità di massa.
Fig. 3 Modelli di diffrazione dei raggi X di campioni con diversi additivi di ossido di terra raro
I modelli di diffrazione dei raggi X dei campioni con contenuto dell'1% in peso di diversi tipi di ossidi di terre rare sono mostrati in Fig. 3. I campioni senza aggiunti di ossidi di terre rare hanno mostrato picchi di diffrazione intensi attribuiti a MgO a circa 46 gradi. Al contrario, la diffrazione di MGO raggiunge i picchi a 46 gradi nei campioni drogati con Y2O3, SM2O3 e LA2O3 sono ovviamente indeboliti o addirittura scomparsi, indicando che lo sviluppo e la formazione di MGAL2O4 sono più completi in questi tre campioni. Vale la pena notare che nel campione YB2O3, il picco di diffrazione a 46 gradi è ancora ovvio, il che mostra che l'effetto che promotore di sinterizzazione di YB2O3 è più povero di quello degli altri tre ossidi di terre rare.
In sintesi dei risultati, si può vedere che l'aggiunta di ossidi di terre rare come agenti di mineralizzazione può promuovere efficacemente la formazione di MGAL2O4, in cui i campioni con aggiunta di SM2O3 hanno una densità di massa e una resistenza di compressione relativamente elevata. Pertanto, l'effetto dell'aggiunta di SM2O3 sulla densità di massa e sulla porosità apparente dei campioni è stato specificamente studiato e i risultati sono mostrati in Fig. 4.
Fig. 4 Effetto di diverse aggiunte SM2O3 sulla porosità apparente e la densità di massa dei campioni
La relazione tra l'aggiunta di SM2O3 e l'apparente porosità e densità di massa dei campioni è mostrata in Fig. 4. Dalla figura, si può vedere che le tendenze di variazione della porosità apparente e della densità di massa sono opposte. Con l'aumento del contenuto di ossido di samarium nel campione, l'apparente porosità diminuisce e la densità di massa aumenta con l'aumento della quantità di ossido di samarium nell'intervallo di 0 ~ 1,5%in peso. Quando il contenuto di ossido di samarium era dell'1,5%in peso, la porosità era la più bassa e la densità di massa era la più alta. Tuttavia, quando il contenuto di ossido di samarium ha superato l'1,5%in peso, l'apparente porosità ha iniziato ad aumentare e la densità di massa ha iniziato a diminuire.
Fig. 5 Effetto dei diversi contenuti di SM2O3 sulla resistenza a compressione dei campioni a temperatura ambiente
La relazione tra diversi contenuti di ossido di samarium e la resistenza a compressione della temperatura ambiente dei campioni è mostrata in Fig. 5. Come si può vedere dalla figura, quando il contenuto di ossido di samarium nel campione è nell'intervallo di {1}} ~ 1,5 wt%, la normale resistenza compressione della temperatura del campione è proporzionale al cambiamento del contenuto di ossido di samarium. Quando il contenuto di ossido di samarium è dell'1,5% in peso, la resistenza a compressione del campione è il valore massimo, che è più alto del 94% rispetto a quello del campione senza ossido di samarium. Tuttavia, quando il contenuto di ossido di samarium ha superato l'1,5%in peso, la resistenza a compressione a temperatura ambiente ha iniziato a diminuire. Mostra che l'aggiunta di ossido di samarium può migliorare la resistenza a compressione dell'aggregato leggero Mg-alse.
XRD dei campioni con contenuti diversi di SM2O3 aggiunti, i campioni preparati hanno forti picchi di diffrazione MGAL2O4. Il confronto con i diffrattogrammi dei campioni senza additivi in Fig. 3 rivela che i picchi di diffrazione MgO degli SM2O 3- contenenti campioni sono relativamente piatti, tra cui i picchi di diffrazione dell'ossido di magnesio sono i più piatti quando l'aggiunta di SM2O3 è 1,5%in peso. Ciò dimostra che l'aggiunta di SM2O3 può promuovere la formazione di spinel di magnesio-alluminio. Vale anche la pena notare che a 34,2 gradi e 23,7 gradi (1,5%in peso), SM2O3 ha reagito con le impurità nella materia prima per generare un elevato punto di fusione della fase di silicato di terra rara CA2SM8 (SIO4) 6O2 che sostituisce l'immagine originale di vetro silenzioso a basso punto di fusione, che è utile per le proprietà Sintering e le proprietà ad alta temperatura del materiale. I picchi di spinello di magnesio-alluminio e i picchi di magneti dei campioni preparati sono stati spostati in una certa misura, che era principalmente dovuto alla struttura dello strato elettronico 4F e all'attività chimica della solida soluzione della terra di terreno, di cui lattice, e lattice, e lattice, che si è verificata una sola soluzione, che si è lattice, che si è verificata una sola soluzione, che si è lattice, che si è verificata una sola soluzione, che si è verificata una sola soluzione, che lattice, e lattazione, che si è verificata la sola soluzione, che si è verificata una sola soluzione, che si è lattice, che si è verificata la sola soluzione di lettine, e lattice, che si tratta di lettice, che si è lattima promosso la sinterizzazione.
4. Conclusione
Nella sintesi di aggregati leggeri di spinello mg-al, l'aggiunta di ossido di ittrio, ossido di itterbio, ossido di lantanio e ossido di samarium può aumentare la densità di massa, diminuire la porosità apparente, aumentare la resistenza alla compressione e promuovere la formazione di spinel Mg-al, di cui le prestazioni di sinterizzazione degli samarium sono più favorevoli. Quando l'aggiunta di SM2O3 raggiunge l'1,5%in peso, il campione ha la porosità più bassa e la più alta densità di massa di 2,28 g\/cm³ e 31,72%, rispettivamente.
5. Applicazioni
Attraverso la tecnologia di cui sopra, i mattoni di spinello a bassa conducibilità termica a più strati di magnesio-alluminio vengono applicati in metri 24-32, la temperatura media è di 43 gradi inferiore a quella dei mattoni di spinello di magnesio-alluminio e la vita di servizio raggiunge più di 12 mesi. La bassa conducibilità termica di conducibilità a bassa conducibilità in alluminio in alluminio i mattoni non solo sono riconosciuti dai clienti a livello nazionale, ma sono stati anche applicati in molti forni rotanti da clienti esteri come il cemento in Messico e la Turchia e sono stati elogiati.
Aiming at the problems of high energy consumption and high carbon emission in the cement industry, the low thermal conductivity multilayer composite magnesia-alumina spinel bricks have the following advanced features: the optimization of the working layer through the form of a three-layer composite structure reduces the thermal conductivity of the working layer and improves the resistance to thermal shock, while at the same time optimizing the heat-insulating layer and Migliorare la forza dello strato di isolamento. La scheda di fibra di allumina rinforzata con zirconia con eccellente resistenza ad alta temperatura è stata selezionata come materiale per lo strato di isolamento termico attraverso lo studio di diversi materiali di isolamento termico. Durante il processo di preparazione, il processo di produzione innovativo viene utilizzato per realizzare modanature e spari simultanei, semplificare il processo, ridurre i costi e migliorare l'efficienza della produzione. A bassa conducibilità termica magnesio-alluminio Bricks conducibilità termica 2. 4-2. 5w\/(mk) è molto più basso dell'attuale mercato ordinario di magnesio-alluminio di mercato attuali 3. 0-3. 3W\/(MK).
Attraverso l'applicazione effettiva del feedback dei clienti a bassa conducibilità termica a bassa conducibilità multistrato composito i mattoni di spinello di magnesio-alluminio possono ridurre efficacemente la temperatura del cilindro sulla zona di transizione del forno di cemento, il risparmio energetico e i benefici per la riduzione del carbonio. Per il risparmio energetico e la riduzione delle emissioni del forno rotante di cemento fornisce una nuova direzione.
Zinfon Refractory Technology Co., Ltd
Siamo un fornitore di materiali refrattari che integra R&S, produzione, costruzione, deposito e commercio.
Offriamo vari refrattari di magnesia e allumina, tra cui prodotti a forma e non addienta, materie prime e prodotti chimici correlati.
Siamo certificati in ISO9001, ISO14001, ISO45001 e altre certificazioni nazionali e locali come segue: