Šiame darbe kaip pagrindinės žaliavos naudojamos magnezijos-aliuminio spinelio plytų atliekų nuplėštas plieno šlakas ir magnio-aliuminio spinelio atliekos, o cementas naudojamas nesudegintoms plytoms ruošti. Norint gauti optimizuotus proceso parametrus, jis gali suteikti techninę informaciją apie bendrą ugniai atsparių medžiagų panaudojimą po naudojimo.
bandymas
1.1 Žaliavos
Nuluptas plieninis šlakas ir magnio-aliuminio špinelio atliekos gaunami nuėmus, supjaustytus ir surūšiavus tokiais įrankiais kaip plaktukai ir pjovimo staklės.
(1) Plieno šlako pašalinimas: po smulkinimo, rutulinio frezavimo ir sijojimo gaunamos trys skirtingos 0-1, 1-3 ir 3-5 mm specifikacijos. Kadangi 1-3 mm ir 3-5 mm nuluptos plieno šlako žaliavos gali veikti kaip nesudegusios plytos skeleto komponentas ir atlikti pagalbinį vaidmenį, pagerina nesudegusios plytos stiprumą ir sumažina plytų gamybos sąnaudas. , todėl natūralus smėlis į santykį nededamas. Nuplėšto plieno šlako cheminė sudėtis parodyta 1 lentelėje. Matyti, kad nuplėšto plieno šlako žaliavos yra didelio geležies (Fe2O3) ir didelio smėlio (SiO2) tipo plieno šlakas, o pagrindinės šlako fazės. nuimtas plieno šlakas yra dikalcio silikato fazė ir laisvojo kalcio oksido fazė; Sluoksniuota struktūra yra porėta ir netanki, panaši į molio mikrostruktūrą, todėl gali pakeisti molį gaminant nedegančias plytas. EDS analizė rodo, kad pagrindiniai išsausėjusio plieno šlako elementai yra Si, Mg, Al, Ca, Fe ir pan.
(2) Magnezijos ir aliuminio špinelio atliekos: po rutulinio malimo perpilkite per 45- tinklelio sietą, kad įsitikintumėte, jog mėginio žaliavos dalelių dydis yra mažesnis nei 0,5 nm. Pagrindiniai magnio-aliuminio špinelio atliekų komponentai yra Al2O3 ir MgO; atlikus analizę, galima daryti išvadą, kad pagrindinės magnio-aliuminio špinelio atliekų fazės yra periklazės fazė ir magnezijos-aliuminio špinelio fazė; galima pastebėti, kad magnezijos-aliuminio špinelio atliekos Akmuo yra sluoksniuota struktūra. Atlikus EDS energijos spektro analizę, matyti, kad pagrindiniai magnio-aliuminio spinelio atliekų elementai yra Al, Mg, Si ir kt., Taip pat yra daug aliuminio elementų, kurie gali suteikti reikiamą stiprumą nesudegusioms plytoms.
(3) Cementas: P·O42.5, eksploatacinės savybės atitinka GB175-2007 „General Portland Cement“ reikalavimus. Cementas naudojamas kaip cementinis komponentas ir aktyvatorius nesudegusiose plytose.
1.2 Mėginio paruošimas
Šis bandomasis mėginys paruošiamas maišymo, liejimo ir kietėjimo procesais. Pakavimo sąlygos yra tokios: nuimtas plieno šlakas yra 60 proc., 70 proc. (suskirstytas į tris specifikacijas: 0-1, 1-3, 3-5mm), magnio ir aliuminio špinelio atliekos yra 20 proc., 30 proc. procentai , cementas ir vanduo atitinkamai nustatomi 10 procentų , 2 procentai . Medžiaga maišoma iš pradžių sausu maišymu 2 minutes, o po to įpilant vandens ir šlapiu maišymu 2 minutes. Tolygiai sumaišius žaliavas, taikomas formavimo procesas. Formos skersmuo yra 20 mm, o formavimo slėgis yra 15 MPa. Išėmus iš formos, mėginiai buvo kietinami kambario temperatūroje ir slėgyje 28 d., o vanduo purškiamas kas 3 d., kad mėginiai nesutrūktų, kad būtų gauti nesudegusių plytų pavyzdžiai. Liejimo procese iš pradžių buvo naudojamas 10 MPa slėgis ir buvo nustatyta, kad mėginys nebuvo visiškai suformuotas ir milteliai nukrito. Palyginus, nustatyta, kad bandinių, suformuotų esant 15 MPa slėgiui, gniuždymo stipris yra didesnis nei bandinių, suformuotų esant 10 MPa slėgiui.
1.3 Struktūrinis apibūdinimas ir veikimo patikrinimas
(1) Naudojant Japonijos Rigaku Company D/max-rA modelio rentgeno difraktometrą, buvo atlikta plieno šlako ir magnio-aliuminio oksido špinelio žaliavų ir nesudegusių plytų fazinė analizė po formavimo ir sukietėjimo.
(2) S-3000N skenuojantis Hitachi (Japonija) elektroninis mikroskopas buvo naudojamas nesudegusių plytų morfologijai, struktūrai, formai ir pasiskirstymui apibūdinti.
(3) Naudojant elektroninę universalią bandymo mašiną (CTM4304, Kinijos MTS kompanija), buvo atlikti nesudegusių plytų mėginių atsparumo gniuždymui ir lenkimui bandymai.
Rezultatai ir analizė
2.1 Nedegusių plytų tūrinis tankis ir vandens sugertis
(1) Nedegusių plytų tūrinis tankis rodo bendrą didėjimo tendenciją, nes didėja nulupto plieno šlako kiekis ir mažėja magnio ir aliuminio oksido špinelio atliekų kiekis. Kai nulupto plieno šlako dalelių gradacija yra 0-1mm25 proc., 1-3mm25 proc. ir 3-5mm20 proc., nesudegusios plytos tūrinis tankis yra didžiausias. , tai yra 2863 kg/m3. Priežastis gali būti ta, kad pavyzdyje didėja nuskilusio plieno šlako kiekis, o atskilusio plieno šlako tankis yra didesnis nei špinelio magnezijos-aliuminio oksido atliekų, todėl padidėja bendras nesudegusių plytų tūrinis tankis. (2) Kai nulupto plieno šlako dalelių gradacija yra 0–1 mm15 procentų, 1–3 mm15 procentų, 3–5 mm30 procentų, nesudegusios plytos vandens sugėrimo greitis yra mažiausias, kuris yra 6,07 procento, o priežastis gali būti 30 procentų magnio-aliuminio špinelio atliekų. Milteliai ir 0-1mm nušlifuotas plieno šlakas visiškai užpildė nesudegusios plytos karkaso tuštumas, todėl mėginio vandens absorbcija sumažėjo. Ir visi mėginių vandens įgeriamieji rodikliai atitinka JC/T422-2007 standarte „Nesukepintos šiukšlių liekanos plytos“ reikalavimus, kad vandens sugertis būtų mažesnė nei 18 proc.
2.2 Nesudegusių plytų matmenų nuokrypis
Kadangi nuluptame plieno šlake esantys aktyvūs komponentai, tokie kaip C2S, C3S ir kalcio geležies aliuminatas, yra želatinos, hidratacijos proceso metu gali susidaryti aktyvatorius, galintis stimuliuoti cemento aktyvumą, o aktyvuotas cementas padidins jo tūrį. nedegančios plytos. Išsiplėtimas, todėl turi tam tikrą įtaką nesudegusių plytų dydžiui.
Šiame bandyme naudojamas cemento kiekis yra 10 procentų, o radialiniai ir ašiniai ruošinio matmenų pokyčiai yra palyginti nedideli, o paviršiuje neatsiranda įtrūkimų. Atitinka JC/T422-2007 "išvaizdos ir dydžio nuokrypio reikalavimus, mažesnius nei 2 mm.
Apibendrinant
(1) Formavimo slėgis ir žaliavų santykis turi įtakos nesudegusių plytų veikimui. Tyrimais gauti optimizuoti paruošimo proceso parametrai: lupimo plieno šlakas 0-1mm25 proc. , 1-3mm15 proc., 3-5mm20 proc., magnio-aliuminio špinelis 30 proc., cementas 10 proc., liejimo slėgis 15 MPa.
(2) Be pradinio magnio oksido ir kalcio sulfato, gauta nesudegusi plyta taip pat sukuria naują serpentino fazę. Morfologinė analizė rodo, kad nedegančios plytos turi apkalą ir inkrustuotą struktūrą, o smulkios magnezijos-aliuminio oksido špinelio dalelės yra įterptos į netaisyklingą išsisluoksniavusią plieno šlako karkasą, kuris atlieka užpildo vaidmenį ir daro nedegančias plytas tankias.
(3) Atliekant šį bandymą, paruoštų nedegančių plytų minimalus vandens sugerties koeficientas yra 6,07 proc., o didžiausias gniuždymo stipris yra 9,57 MPa, o tai atitinka standartinius JC/T446-2000 „Betoninės grindinio plytos“ reikalavimus. “. Šis eksperimentinis tyrimas turi didelę reikšmę bendram ugniai atsparių medžiagų panaudojimui po naudojimo.
