Efeito de quatro cimentos de aluminato de cálcio na sinterabilidade e resistência à abrasão de coroplastos resistentes à abrasão de alta alumina

Nos últimos anos, a caldeira de leito fluidizado circulante (CFB) como um dos principais dispositivos de "combustão limpa" no projeto da usina térmica (térmica) nova ou reconstruída foi amplamente utilizada e levou à caldeira CFB apoiar a melhoria contínua e o desenvolvimento de materiais refratários. Como todos sabemos, a estrutura de revestimento da caldeira CFB é complexa, há um grande número de circulação de alta concentração e alta velocidade de partículas de carvão e gás de combustão na câmara de combustão, o que requer uma resistência à caldeira de CFB não apenas para ter um bom desempenho de construção, mas também para ter uma alta resistência e bom desempenho resistente ao desgaste. O plástico resistente ao desgaste de alta alumina é usado principalmente na estrutura de revestimento da caldeira CFB é mais complexo, não pode ser fundido em um molde vertical, mas pode ser pré-fabricado ou manualmente, peças revestidas, como parede refrigerada a água, uma área de recuperação e separador de ciclone e outras partes. O plástico resistente ao desgaste de alta alumina é geralmente feito de agregado, pó, agente de ligação e promotor coagulante, de acordo com uma certa proporção de mistura, com uma certa viscosidade e plasticidade do material refratário. A seleção do promotor coagulante em coroplastos resistentes a desgaste de alumina e o estudo do mecanismo de promoção coagulante têm um impacto importante no desempenho da construção dos coroplastos e na vida útil das caldeiras sulfurizadas de CFB. Portanto, neste trabalho, os plastisóis resistentes a desgaste de alumina de alta alumina foram preparados usando bauxita de alumina alta homogeneizada, micropowder de sílica e micropowder de alumina como matérias-primas e fosfato como agente de vínculo de jusas de alumina de aluminato de aluminato de aluminato de aluminato de aluminato de aluminato de aluminato de aluminato de aluminato de aluminato de alumínio resistência dos plastisóis após o disparo.

1.1 Matérias -primas

The test homogenized high alumina bauxite aggregate (particle size of 3~1 and Less than or equal to 1mm) and fine powder ( Less than or equal to 0.074mm) were produced in Yangquan, Shanxi, SiO2 micropowder and -Al2O3 micropowder were commercially available products, and the binding agent was a mixture of aluminum dihydrogen phosphate and O ácido fosfórico, no qual a densidade do fosfato de di-hidrogênio em alumínio foi de 1,5g-cm -3, e a fração de massa de ácido fosfórico do ácido fosfórico na solução de ácido fosfórico foi de 45%. O promotor coagulante está disponível comercialmente 60, 65, 70 e 75 cimento de aluminato de cálcio. A composição química de matérias -primas e coagulantes usadas no teste é mostrada na Tabela 1.

1.2 Preparação

The test base formulation (w) was: 45% homogenized high alumina bauxite aggregate, 20% homogenized high alumina bauxite fines, 12% -Al2O3 micronized powder, 5% SiO2 micronized powder and 13% aluminum dihydrogen phosphate and phosphoric acid (mixed in a mass ratio of 11) binding agent, and to the base formulation were added 5% (w) of 60 cement, 65 cimento, 70 cimento e 75 cimento, respectivamente, com a amostra no. correspondente a 1#, 2#, 3#e 4#.

O material pesado é adicionado à mistura de cano de mistura de 2 minutos, usando moldagens de modo de batida para espécimes convencionais de 40 mm × 40 mm × 160mm e amostras resistentes a desgaste de 100 mm × 100 mm × 30 mm, manutenção de temperatura ambiente 48h após a preservação de Demolding. Após a secagem, algumas amostras foram tratadas termicamente a 1100 graus por 3H e depois resfriadas no forno para uso.

1.3 Teste de desempenho

Registre o tempo de solidificação inicial durante a manutenção das amostras após a moldagem; in accordance with the relevant standards (YB\/T5200-1993, GB\/T3001-2007, GB\/T5072-2008, GB\/T5988-2007, GB\/T18301-2001) for bulk density, room temperature flexural strength, room temperature compressive strength, post-burning line change rate, and abrasion resistance of specimens after secagem e tratamento térmico.

A composição da fase física das amostras tratadas térmicas foi analisada por difratômetro de raios-X; A morfologia da fratura das amostras tratadas térmicas em 1100 graus foi observada pelo microscópio eletrônico de varredura.

2.1 Performance de temperatura normal

A secagem de 110 graus e as amostras tratadas a calor de 1100 graus ao desempenho da temperatura ambiente são mostradas na Figura 1. Pode-se ver: a densidade de 110 graus de densidade em massa de amostra de alumina aumentou em uma diminuição gradual da tendência e a densidade de espécime de 1100 graus de espécime é geralmente menor que a secagem de 110 graus após a amostra de espécime térmica. Análise: A amostra após o tratamento térmico a 1100 graus, o hidrato de cimento de aluminato do promotor coagulante se decomporá e desidratam, o agente de ligação no fosfato de di -hidrogênio do alumínio gerará baixa água ou fosfato anidro, portanto, levando a uma redução na densidade de maior porte do tratamento de espécime após o tratamento. Também pode ser visto a partir da tendência de alterações na resistência à compressão à temperatura ambiente e à resistência à flexão da temperatura ambiente na figura de que a resistência mecânica da temperatura ambiente da amostra após o tratamento térmico em 1100 graus é significativamente menor do que a secagem em 110 graus, indicando que as alterações na fase física do fosfato do agente de ligação e a hidratória de alta temperatura são de altura da reumina de alemão do coogueiro de alho de alteração de alteração de alteração de altura do agente de reumina de alta temperatura e alta temperatura os plásticos. Isso é semelhante à tendência da densidade a granel da amostra, a secagem e o tratamento térmico da resistência à flexão à temperatura ambiente e resistência à temperatura ambiente são com o aumento do teor de alumina no cimento e reduzem gradualmente. É analisado que a força das amostras após a secagem se origina principalmente da força de ligação do agente de ligação e do efeito do promotor coagulante no material, e os tipos e quantidades do agente de ligação são os mesmos nos materiais de todas as formulações; portanto, o principal fator que causa a mudança da força dos plásticos deve ser o promotor coagulante.

Também pode ser visto a partir da figura: 1# O encolhimento de linha tratado térmico é o maior, 2# -4## amostras de retração de linha tratada pelo calor diminui gradualmente.

O mecanismo de cimento de aluminato de cálcio nos plásticos é a interação de íons cálcio no cimento de aluminato com íons fosfato e íons de hidrogênio e oxigênio no agente de ligação, e a equação da reação de endurecimento é:

Ca₂ ++ po 3-4+5 h +2 o₂ → cahpo₄ • 2h₂o.

Agente de ligação no fosfato de di -hidrogênio de alumínio à temperatura ambiente à adesão do papel principal, o agente de ligação no ácido fosfórico é mais com o material na reação da alumina para gerar sal de fosfato de alumínio. Embora o agente de ligação o di -hidrogênio fosfato tenha propriedades de ligação, mas a velocidade de endurecimento de plástico é lenta, a fim de acelerar seu endurecimento à temperatura ambiente, deve ser adicionado para reagir com os compostos de metal alcalino fosfato ácido. Os íons cálcio existem no cimento de aluminato, enquanto o cimento de aluminato também desempenha parte do papel do agente de ligação a plásticos resistentes a desgaste de alta alumina.

2.2 endurecimento e resistência ao desgaste

A Figura 2 mostra o efeito do tipo de cimento no tempo de configuração inicial das amostras e a resistência à abrasão após o tratamento térmico a 1100 graus. Pode -se observar que: as amostras de 1# e 2# podem realizar o endurecimento a 4.5h, enquanto o tempo de configuração inicial de 2# -4# amostras aumenta gradualmente e as amostras de 4# percebem o endurecimento após 5,5h de manutenção. Os resultados mostram que os íons de cálcio no cimento de aluminato podem realmente desempenhar um papel na promoção da coagulação e o aumento do teor de alumina no cimento de aluminato de cálcio, bem como a diminuição do conteúdo de óxido de cálcio, enfraquecerá o efeito do cimento de aluminato de cálcio na coagulação de abrasão abrasão-resistente à alumina. No entanto, no processo de construção plástica, se a velocidade da coagulação plástica for muito rápida, isso afetará diretamente o tempo de construção e a qualidade da construção do material, portanto, ao usar o cimento de aluminato de cálcio como coagulante de plástico resistente à abrasão de alta alumina, é necessário escolher o tipo e a quantidade de coagulantes razoavelmente de acordo com a época e as condições específicas da construção e da construção.

Também pode ser visto na Figura 2: 1# -4# as amostras de amostras de desgaste aumentadas gradualmente, a resistência ao desgaste está gradualmente diminuindo a tendência. É analisado que a resistência à abrasão do plástico depende principalmente de fatores como densidade em massa do plástico, porosidade aparente e o grau de combinação de agregado e matriz.

Analisando os resultados das Figuras 1 e 2, pode -se observar que a densidade a granel, as propriedades mecânicas da temperatura ambiente e o encolhimento da amostra # 1 # são as maiores, indicando que é o melhor sinterizado. Portanto, 1# amostra tem a melhor resistência à abrasão e a diminuição gradual nas propriedades de sinterização de 2# -4# amostras acabaram enfraquecendo a resistência à abrasão dos coroplastos tratados pelo calor.

2.3 Composição física

A Figura 3 mostra os padrões de DRX de 1#, 2#, 3# e 4# espécimes após tratamento térmico a 1100 graus. Pode -se descobrir que: a principal composição da fase física de cada amostra após o tratamento térmico é a fase de mulita e a fase do corundo, e diferentes tipos de cimento de aluminato não têm muito efeito em sua composição da fase física; No entanto, da amostra de 1# a 4# amostra, há uma tendência para a intensidade do pico de difração principal da fase de corundum na composição da fase física após o tratamento térmico para aumentar, e há uma tendência para a intensidade do pico de difração principal da fase de mulita para diminuir. Este resultado está relacionado ao cimento procoagulante. The theoretical mineral compositions of each aluminate cement in each specimen were different, in which the theoretical minerals in 60 cement were dodeca heptaaluminate and monocalcium aluminate, while the theoretical mineral compositions of 65, 70 and 75 cements were monocalcium aluminate and dicalcium aluminate, and the content of dicalcium aluminate was higher in 75 cement, which was Perto da composição teórica do aluminato puro de dicalcium. Portanto, o aprimoramento dos picos característicos da fase de corundum nas amostras tratadas térmicas com o aumento do conteúdo de alumina no promotor coagulante nas formulações de plastisol de alta alumina está de acordo com a análise teórica.

2.4 Microestrutura

A Figura 4 mostra a morfologia da fratura da amostra após o tratamento térmico a 1100 graus com uma ampliação de 1000 vezes. Pode -se descobrir que: a matriz de amostra 1# é mais densa, alto grau de ligação direta, a sinterização é boa.2# A matriz de amostras é relativamente solta, um pequeno número de poros minúsculos na matriz, mas o tamanho dos poros é uniforme, distribuição estelar e não se interconecta.

A matriz da amostra nº 3 mostra sinterização localizada, com grandes poros na estrutura, que são contínuos um pelo outro, e a estrutura é obviamente não homogênea. 4# Os espécimes têm tamanhos de poros na faixa de alguns micrômetros dentro da estrutura, e o grau de ligação direta é fraco, o que, em certa medida, indica que a resistência mecânica da temperatura ambiente do plastisol é baixa.

(1) Verificou-se que os íons de cálcio no cimento de aluminato de cálcio desempenham um papel importante na promoção da coagulação de plástico resistente a desgaste de alta alumina, e o tempo inicial de configuração das amostras aumentou gradualmente com o aumento gradual do teor de óxido de cálcio no cimento de aluminato de cálcio e o endurecimento foi alcançado apenas após 5,5H em espécimes 4.

(2) O promotor de cimento de aluminato afeta diretamente as propriedades mecânicas da temperatura ambiente dos plastisóis após a secagem em 110 graus e o tratamento térmico a 1100 graus. Com a diminuição do teor de óxido de cálcio no cimento de aluminato de 1# -4# amostras, densidade a granel e resistência à temperatura ambiente dos plastisóis após a secagem e o tratamento térmico diminuem gradualmente.

(3) Após o tratamento térmico, a composição da fase de plásticos resistentes a desgaste de alta alumina é a fase de corundum e a fase de mulita, e o aumento do teor de alumina no cimento de aluminato de procoagulante fortalecerá as características de cristalização da fase de corundum nos plásticos.

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