Silicio plytosyra ugniai atsparios rūgščių{0}} medžiagos, daugiausia sudarytos iš tridimito, kristobalito ir nedidelio likučio kvarco bei stiklo kiekių. Jie pasižymi dideliu atsparumu rūgščių -pagrindų šlakui, tačiau yra jautrūs šarminio šlako korozijai ir yra pažeidžiami oksidų, tokių kaip Al2O3, K2O ir Na2O, korozijai. Jų atsparumas apkrovai yra didelis, svyruoja nuo 1640 laipsnių iki 1680 laipsnių, artimas tridimito ir kristobalito lydymosi temperatūrai (atitinkamai 1670 laipsnių ir 1713 laipsnių). Didžiausias jų trūkumas yra mažas atsparumas šiluminiam smūgiui, tačiau jų atsparumas ugniai panašus į atsparumą apkrovai. Jie atlaiko ilgalaikį{10}}naudojimą aukštoje temperatūroje be deformacijų, o tai padeda užtikrinti mūro konstrukcijų tvirtumą eksploatacijos metu.
Silicio plytos pirmiausia naudojamos kokso krosnių karbonizacijos ir degimo kamerų pertvarose, taip pat mirkymo duobių, karštų aukštakrosnių, rūgštinių atvirų -židinio krosnių ir stiklo krosnių stoguose ar skliautuose. Geležies gamybos technologijoje naujos technologijos, tokios kaip tiesioginis redukcija ir išlydytas redukcija, palaipsniui paverčiamos gamybinėmis jėgomis. Kokso pramonėje buvo sukurtas nenaudojant kokso krosnies gaminamas „formuotas koksas“, galintis iš dalies pakeisti tradicinį koksą.
Ugniai atsparios silicio plytos, kaip ir dauguma sukepintų ugniai atsparių plytų, gaminamos pusiau{0}}sausu būdu ir kūrenamos tunelinėse krosnyse. Įtrūkimai, atsirandantys gamybos proceso metu, yra viena iš pagrindinių didelio laužo kiekio priežasčių.
Silicio plytų įtrūkimų tipai
Silicio plytų įtrūkimai gali būti skirstomi į paviršinius ir vidinius įtrūkimus, pastarieji taip pat žinomi kaip sluoksnių įtrūkimai. Paviršiaus įtrūkimai toliau skirstomi į skersinius, išilginius ir tinklinius įtrūkimus. Silicio plytos gaminamos naudojant pusiau -sauso presavimo-formavimo metodą, siekiant sukurti tankius žaliuosius kūnus. Plyšiai, atsirandantys išilgai žaliojo kūno slėgio krypties, yra skersiniai, o statmenai slėgio krypčiai atsirandantys įtrūkimai yra vertikalūs. Tinklo įtrūkimai susideda iš kelių įtrūkimų, išdėstytų voratinklio pavidalu ant silicio plytos paviršiaus.
Paprastai standartinei silicio plytai žalias korpusas prispaudžiamas per storį. Silicio dioksido ugniai atsparių plytų formavimo procesas iš esmės yra ruošinio dalelių sutankinimo ir oro pašalinimo procesas, taip suformuojant tankų ruošinį. Po mašininio -presavimo plytos pasižymi tokiais pranašumais kaip didelis tankis, stiprumas, minimalus susitraukimas džiovinant ir degant, ir lengvai valdomi gaminio matmenys. Tačiau jei mašinos presavimo procesas yra netinkamai valdomas, slėgio kūrimo proceso metu ruošinyje gali susidaryti plokščių įtrūkimų, statmenų slėgio krypčiai. Todėl silicio dioksido ugniai atsparių plytų lameliniai įtrūkimai arba tiesiog laminatės taip pat yra išilginiai įtrūkimai.
Didelius sluoksniuotus sluoksnius galima aptikti iš karto po plytų formavimo arba džiovinimo. Tačiau nedideli plytų laminatai pastebimi tik po apdegimo, nes jie toliau plečiasi dėl šiluminių įtempių degimo metu. Plytos, kuriose yra įtrūkimų, ypač laminatas, yra linkusios lūžti, todėl jos tampa netinkamos naudoti ir sumažina silicio plytų gaminių išeigą.
Pagrindinės silicio plytų įtrūkimų susidarymo ir prevencijos priemonės
1. Mašininis presavimas
Silicio plytų laminavimas pirmiausia atsiranda dėl netinkamo mašininio -presavimo proceso valdymo ir kartais vadinamas mašininiu-presuotu plyšiu. Silicio ugniai atsparių plytų žaliavos ir ruošiniai susideda iš trijų medžiagų fazių: kietos, vandens ar kitų rišamųjų medžiagų ir oro. Viso mechaninio presavimo ar presavimo štampavimo metu kietųjų ir skystųjų fazių kiekis nekinta, o oro kiekis ruošinyje dėl slėgio suspaudžiamas ir mažėja, atitinkamai mažėja ir suspausto ruošinio tūris. Štampo presavimo procesą galima apytiksliai suskirstyti į tris etapus: (1) Pirmajame etape, veikiant slėgiui, ruošinio dalelės pradeda judėti ir persikonfigūruoja į tankesnį krūvą. Šio proceso ypatybė yra akivaizdus suspaudimas. Kai slėgis padidėja iki tam tikros vertės, jis patenka į antrąjį etapą. (2) Antrajame etape dalelės patiria trapią ir elastingą deformaciją. Po to, kai ruošinys yra tam tikru mastu suspaustas, tolesnis suspaudimas yra trukdomas. Kai slėgis didėja ir pasiekia išorinę jėgą, dėl kurios dalelės vėl deformuojasi, ruošinys vėl-suspaudžiamas, o ruošinio tankis atitinkamai padidėja. Šis etapas yra etapas, kai suspaudimas ir slėgis tampa trumpi ir dažni. (3) Trečiajame etape, esant ribiniam slėgiui, santykinis ruošinio tankis iš esmės yra stabilus ir jį sunku padidinti. Plytų ruošinio presavimas baigtas. Kompresinio formavimo proceso metu uždelstas žalios korpuso plėtimasis dėl elastingų poveikių turi būti kontroliuojamas iki mažesnio nei 2%. To nepadarius presavimo proceso metu produktas dažnai bus atmestas. Jei žalias korpusas suformuoja „sluoksniuotą tankį“ išilgai taikomo slėgio krypties, o tankio skirtumas viršija 2%, tikėtina, kad žaliame korpuse atsiras sluoksnių įtrūkimai. Tai veda prie netolygaus šiluminio plėtimosi degimo metu, todėl atsiranda didelis šiluminis įtempis ir susidaro išilginiai įtrūkimai lygiagrečiai tankio sluoksniams, dėl kurių produktas atmetamas.
Suspaudimo formavimo metu naudojamas slėgis, siekiant įveikti vidinę trintį tarp dalelių, išorinę trintį tarp dalelių ir formos sienelės bei presuoto žalio korpuso deformaciją. Didėjant atstumui nuo presavimo galvutės, mažėja vidinis žaliojo kūno slėgis.
Todėl spaudžiant silicio plytas geriausia naudoti trumpas formas su mažu kraštinių santykiu, o ne aukštas formas su dideliu formatu, kad būtų užtikrintas vienodas slėgio pasiskirstymas žaliame korpuse. Tuo pačiu metu į ruošinį įvedami tam tikri plastifikatoriai ir aktyviosios paviršiaus medžiagos, siekiant sumažinti vidinės trinties ir slėgio perdavimo nuostolius; pelėsių apdaila patobulinta arba sutepama, siekiant sumažinti išorinę trintį; dvipusis -presavimas naudojamas ruošinio L/D santykiui sumažinti; ir naudojami keli slėgiai, pradedant lengvu, o paskui sunkiu, kad būtų išvengta per didelio slėgio kaupimosi ruošinyje ir pašalintas elastingumas. Šios priemonės pagerina slėgio ir tankio tolygumą ruošinyje. Tai apsaugo nuo didelio tankio šalia slėgio paviršiaus ir mažo tankio toli nuo slėgio paviršiaus silicio plytų ruošinyje, taip sumažinant sluoksnio tankio ir įtrūkimų susidarymą.
Be to, silicio plytų ruošiniai ruošiami maišant užpildą, klinkerį, rutulinio malimo miltelius, mineralizatorių, sulfito masės atliekų skystį ir plastifikatorių. Ruošinio minkymo proceso tobulinimas taip pat gali padėti padidinti ruošinio tankį. Kalbant apie fizinio maišymo technologiją, medžiagų judėjimas toje pačioje fazėje vadinamas maišymu, medžiagų judėjimas skirtingose fazėse – maišymu, o didelio-klampumo skysčių ir kietųjų medžiagų maišymas – minkymu (minkymas ir maišymas). Tinkamai minkant smulkiais milteliais galima padengti didesnes daleles, efektyviai pašalinant dujas ir padidinant plytos tankumą, taip sumažinant plytos poringumą.
2. Uždegimo procesas
Silicio plytų sukepinimas iš esmės yra polikristalinis SiO2 transformavimas. Veikiant mineralizatoriams, silicio dioksido žaliava lėtai sukepinama, iš esmės virsdama tridimitu ir kristobalitu, o likutinio kvarco lieka tik nedideliu kiekiu. Naudojant silicio dioksido ugniai atsparias plytas bendras tūris padidėja nuo 1,5 % iki 2,2 %, kai kaitinama iki 1450 laipsnių. Šis likutinis išsiplėtimas užsandarina skiedinio siūles, užtikrindamas gerą silicio plytų mūro sandarumą ir konstrukcinį tvirtumą. Be to, ši polikristalinė SiO2 transformacija lemia, kad silicio dioksido ugniai atsparios plytos turi būti pagrindinis ugniai atsparių medžiagų stebėjimas pradinėje krosnies degimo fazėje, o būdingas lėtas ir vienodas kaitinimo greitis. Kadangi - ir -kristobalito kristalų virsmą silicio dioksido ugniai atspariose plytose lydi reikšmingas tūrio efektas 150–300 laipsnių temperatūros diapazone, kūrenant krosnyje temperatūra turi būti lėtai didinama šiame diapazone.
Fizinius ir cheminius pokyčius, atsirandančius deginant silicio plytas, galima apibendrinti taip:
① Likusi drėgmė plytose pašalinama žemiau 150 laipsnių.
② Ca(OH)2 pradeda skaidytis tarp 450-550 laipsnių ir baigiasi 550 laipsnių. Šiuo metu ryšiai tarp silicio plytų dalelių nutrūksta veikiant CaO ir kitoms medžiagoms, dėl to sumažėja stiprumas ir susidaro trapi plyta.
③ Esant 550{1}}650 laipsnių kampui, kvarcinės plytos virsta monokvarcu, todėl tūris padidėja.
④ Esant 600{1}}700 laipsnių temperatūrai tarp CaO ir SiO2 vyksta kietosios fazės reakcija, padidinanti plytų stiprumą.
⑤ Esant 800{1}}1100 laipsnių, plytose vyksta skystos-fazės reakcija, greitai didinant plytų stiprumą. Pradedant nuo 1100 laipsnių, kvarco konversijos greitis žymiai padidėja ir susidaro mažo tankio kvarcas, dėl kurio labai padidėja tūris.
⑥ Esant 1300–1350 laipsnių temperatūrai, padidėjus tridimito ir kristobalito kiekiui, mažėja tikrasis žalio kūno savitasis svoris, didėja tūrio plėtimasis, dėl kurio gali atsirasti įtrūkimų.
⑦ Esant 1350–1470 laipsnių, kvarco konversijos laipsnis ir dėl to atsirandantis išsiplėtimas yra labai didelis. Tik monokvarcas, metastabilus kristobalitas, mineralizatoriai ir priemaišos sąveikauja sudarydami skystą fazę, o įsiskverbia į kvarco daleles ir susidaro įtrūkimai, kai susidaro metastabilus kristobalitas, kuris skatina nuolatinį monokvarco ir metastabilaus kristobalito tirpimą susidariusioje skystoje fazėje, todėl jis tampa persotintu kristaliniu pavidalu ir iš nepertraukiamo deguonies lydalo, o po to silifikuojasi. stabilaus tridimito. Šiuo metu kuo didesnis skystos fazės klampumas, tuo greitesnis silicio plytų konversijos greitis ir didesnė plytų žalio korpuso įtrūkimų tikimybė. Todėl, siekiant išvengti, kad degimo proceso metu silicio plytoje nepasikeistų kristalinė forma, kartu su dideliais tūrio pokyčiais, dėl kurių susidarytų įtrūkimai, reikia imtis šių proceso priemonių:
(1) Valdykite skirtingų degimo temperatūrų diapazonų šildymo greitį. Kai temperatūra yra žemesnė nei 600 laipsnių, šildymo greitis turėtų būti sumažintas. Kaitinimo greitį galima pagreitinti, kai temperatūra yra nuo 600 iki 1000 laipsnių. Kaitinimo greitis turi būti lėtas, kai temperatūra yra nuo 1100 laipsnių iki 1300 laipsnių. Kai temperatūra yra nuo 1300 laipsnių iki degimo temperatūros (1430–1450 laipsnių), kaitinimo greitis turi būti lėčiausias degimo proceso metu. Kai degintos silicio plytos atšaldomos žemiau 600 laipsnių, ypač 300 laipsnių, jas reikia atvėsinti lėtai. Tai gali veiksmingai slopinti kristalų transformacijos tūrio pokyčius, padidindama tridimito ir kristobalito kiekį ir išvengdama įtrūkimų susidarymo.
(2) Aukštos -temperatūros deginimo stadijoje turėtų būti naudojama redukuojanti atmosfera, kuri yra palanki mažai -valentingo geležies oksido mineralizacijai ir skatina didelio- tridimito gamybą. Priešingu atveju oksiduojančioje atmosferoje, ypač kai mineralizatoriaus nepakanka, didžioji dalis -kvarco virsta -kristobalitu. Ši konversija vadinama „sausa konversija“. Sausos konversijos metu dėl netolygaus plytų korpuso tūrio išsiplėtimo ir skystos fazės buferinio įtempio trūkumo gaminio struktūra taps laisva ir įtrūks. Tuo pačiu metu tinkama izoliacija turi būti atliekama skirtingose silicio plytų degimo temperatūros stadijose, siekiant užtikrinti, kad silicio plytų fazinė sudėtis būtų tinkama ir atitiktų naudojimo reikalavimus.
(3) Patobulinkite pusgaminių{1}}įkrovimo sistemą, kad sumažintumėte įtrūkimų tikimybę. Silicio ugniai atsparių plytų skersiniai įtrūkimai, tai yra, lygiagrečiai gaminio slėgio krypčiai, dažniausiai atsiranda dėl netolygaus įvairių gaminio dalių įkaitimo degimo metu. Jie dažniausiai atsiranda ant ugnies{4}}atviro paviršiaus plytų kamino išorėje, ypač ant viršutinio gaminio paviršiaus. Silicio dioksido ugniai atsparių plytų paviršiuje atsirandantys tinklelio įtrūkimai, be to, mikroskopiniai paties žalio korpuso nelygumai dėl netolygaus minkymo ar žaliavų pasikeitimų, dažniausiai atsiranda dėl gaminio kaitinimo per aukštoje temperatūroje su dideliais svyravimais. Kraunant krosnies vagoną reikia dėti specialias silicio plytas, o už krosnies vagono ribų – standartines paprastas plytas; išsikišusios specialios -formos plytų dalys arba dalys, linkusios įtrūkti, turi būti dedamos į vidų; krosnies vagono viršus turi būti uždengtas plonomis plytelėmis, kad būtų išvengta tiesioginio liepsnos poveikio ir pan. Priešingu atveju atsiras daugiau įtrūkimų.
Įtrūkimai yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos silicio plytų derliui ir veikimui. Norint išvengti silicio plytų įtrūkimų, labai svarbu įvaldyti presavimo ir degimo procesus. Teorinės ir faktinės silicio dioksido žaliavų konversijos skiriasi, o degimo grafikas turi būti koreguojamas realiu laiku, atsižvelgiant į žaliavų pokyčius, plytų tipą ir kitus veiksnius. Silicio plytų ruošinių paruošimas ir kokybė yra svarbūs, netgi kritiniai veiksniai. Tik griežtai kontroliuojant kiekvieną proceso etapą galima efektyviai ir su mažomis energijos sąnaudomis pagaminti didelio našumo-silikacines plytas.
