Ränikivi tellisedon happe{0}}põhised tulekindlad materjalid, mis koosnevad peamiselt tridümiidist, kristobaliidist ning väikeses koguses kvartsi ja klaasi jääkidest. Need on tugevalt vastupidavad happe-põhise räbu suhtes, kuid on vastuvõtlikud leeliselise räbu korrosioonile ja oksiidide, nagu Al2O3, K2O ja Na2O, korrosioonile. Nende tulekindlus koormuse all on kõrge, ulatudes 1640 kraadist kuni 1680 kraadini, mis on lähedal tridümiidi ja kristobaliidi sulamistemperatuuridele (vastavalt 1670 kraadi ja 1713 kraadi). Nende suurimaks puuduseks on madal termilise šoki vastupidavus, kuid nende tulekindlus on sarnane nende tulekindlusega koormuse all. Need taluvad pikaajalist{10}}kasutamist kõrgel temperatuuril ilma deformatsioonita, aidates tagada müüritise konstruktsiooni tugevuse töötamise ajal.
Ränikivitelliseid kasutatakse peamiselt koksiahjude karboniseerimis- ja põlemiskambrite vaheseintes, samuti leotuskaevude katustes või võlvides, kuumades kõrgahjudes, happega avatud-koldeahjudes ja klaasiahjudes. Rauavalmistamise tehnoloogias muudetakse uusi tehnoloogiaid, nagu otsene redutseerimine ja sula redutseerimine, järk-järgult tootlikeks jõududeks. Koksitööstuses on välja töötatud ilma koksiahju kasutamata toodetud "vormitud koks", mis võib osaliselt asendada traditsioonilist koksi.
Ränist tulekindlaid telliseid, nagu enamikku paagutatud tulekindlaid telliseid, toodetakse pool{0}}kuiva protsessi abil ja põletatakse tunnelahjudes. Tootmisprotsessis tekkivad praod on suure praagi määra üheks peamiseks põhjuseks.
Silikaattelliste pragude tüübid
Ränitelliste praod võib liigitada pinnapragudeks ja sisepragudeks, viimaseid nimetatakse ka kihipragudeks. Pinnapraod liigitatakse veel põikipragudeks, pikisuunalisteks pragudeks ja võrkpragudeks. Ränikivi tellised toodetakse pool{2}}kuivpressi-vormimise meetodil, et luua tihedaid rohelisi kehasid. Haljaskehale avaldatava rõhu suunas tekkivad praod on põikipraod, rõhu suunaga risti tekkivad praod aga vertikaalsed praod. Võrgupraod koosnevad mitmest praost, mis on jaotatud ämblikuvõrguna silikaattellise pinnal.
Tavaliselt surutakse tavalise silikaattellise puhul roheline korpus läbi selle paksuse. Ränidioksiidi tulekindlate telliste vormimisprotsess on sisuliselt tooriku sees olevate osakeste tihendamise ja õhu eemaldamise protsess, moodustades seeläbi tiheda tooriku. Pärast masinpressimist on tellistel sellised eelised nagu suur tihedus, tugevus, minimaalne kuivamise ja põletamise kokkutõmbumine ning kergesti kontrollitavad toote mõõtmed. Kui aga masin{4}}pressimisprotsess on valesti juhitud, võivad toorikusse survestamise käigus tekkida survesuunaga risti asetsevad lamellpraod. Seetõttu on ränidioksiidi tulekindlate telliste sees olevad lamellpraod või lihtsalt laminaadid ka pikisuunalised praod.
Suured laminaadid on tuvastatavad kohe pärast telliste moodustamist või kuivatamist. Väikesed lamineerimised tellistes muutuvad aga märgatavaks alles pärast põletamist, kuna need paisuvad põletamise ajal termiliste pingete tõttu edasi. Pragusid sisaldavad tellised, eriti laminaadid, võivad puruneda, muutes need kasutuskõlbmatuks ja vähendades silikaattellistest toodete saagist.
Peamised meetmed silikaattellistes pragude tekkeks ja ennetamiseks
1. Masinapressimine
Silikaattelliste lamineerimine on peamiselt põhjustatud masin{0}}pressimisprotsessi ebaõigest juhtimisest ja mõnikord nimetatakse neid masin{1}}pressitud pragudeks. Ränidioksiidi tulekindlate telliste toorained ja toorikud koosnevad kolmest ainefaasist: tahkest, veest või muudest sideainetest ja õhust. Kogu mehaanilise survevalu või stantspressimise käigus ei muutu tahke ja vedela faasi hulk, samas surutakse ja väheneb surve toimel tooriku õhu hulk ning vastavalt väheneb ka kokkusurutud tooriku maht. Matriitsi pressimise protsessi võib laias laastus jagada kolmeks järgmiseks etapiks: (1) Esimeses etapis hakkavad tooriku osakesed rõhu toimel liikuma ja konfigureeruvad ümber tihedamaks virnaks. Selle protsessi tunnuseks on ilmne kokkusurumine. Kui rõhk tõuseb teatud väärtuseni, läheb see teise etappi. (2) Teises etapis läbivad osakesed rabedad ja elastsed deformatsioonid. Pärast seda, kui toorik on teatud määral kokku surutud, on edasine kokkusurumine takistatud. Kui rõhk tõuseb ja jõuab välisjõuni, mis põhjustab osakeste uuesti deformeerumist, surutakse toorik uuesti-kokku ja tooriku tihedus suureneb vastavalt. See etapp on etapp, kus kokkusurumine ja survestamine muutuvad lühikeseks ja sagedaseks. (3) Kolmandas etapis, piirrõhu all, on tooriku suhteline tihedus põhimõtteliselt stabiilne ja seda on raske suurendada. Tellise tooriku stantspressimine on lõpetatud. Survevormimisprotsessi ajal tuleb elastsest järelmõjust tingitud haljaskeha viivitatud paisumine reguleerida alla 2%. Selle tegemata jätmine põhjustab sageli toote tagasilükkamise pressimise käigus. Kui roheline keha moodustab rakendatud rõhu suunas "kihilise tiheduse", mille tiheduse erinevus ületab 2%, tekib rohelise keha sees tõenäoliselt kihiline pragunemine. See põhjustab põletamise ajal ebaühtlast soojuspaisumist, mille tagajärjeks on märkimisväärne termiline pinge ja tiheduskihtidega paralleelsete pikisuunaliste pragude moodustumine, mille tulemuseks on toote tagasilükkamine.
Survevormimise ajal kasutatakse survet osakeste vahelise sisehõõrdumise, osakeste ja vormiseina vahelise välishõõrdumise ning pressitud haljaskeha deformatsiooni ületamiseks. Kui kaugus pressimispeast suureneb, väheneb rohelise keha siserõhk.
Seetõttu on silikaattelliste pressimisel kõige parem kasutada väikese kuvasuhtega lühikesi vorme, mitte suure kuvasuhtega kõrgeid vorme, et tagada ühtlane rõhujaotus rohelises korpuses. Samal ajal sisestatakse toorikusse teatud plastifikaatoreid ja pindaktiivseid aineid, et vähendada sisehõõrde- ja rõhuülekandekadusid; vormi viimistlust täiustatakse või määritakse välise hõõrdumise vähendamiseks; Kahepoolset-pressimist kasutatakse tooriku L/D suhte vähendamiseks; ja kasutatakse mitut survet, alustades kergest ja seejärel raskest, et vältida liigse rõhu kuhjumist tooriku sees ja kõrvaldada elastsed järelmõjud. Need meetmed parandavad rõhu ja tiheduse ühtlust tooriku sees. See hoiab ära suure tiheduse survepinna lähedal ja madala tiheduse survepinnast kaugel silikaattellise tooriku sees, vähendades seeläbi kihitiheduse ja pragude teket.
Lisaks valmistatakse silikaattellistest toorikud täitematerjali, klinkri, kuulveski pulbri, mineralisaatori, sulfittselluloosi jäätmevedeliku ja plastifikaatori segamise teel. Tooriku sõtkumise protsessi täiustamine võib samuti aidata tooriku tihedust suurendada. Füüsikalise segamistehnoloogia seisukohalt nimetatakse materjalide liikumist samas faasis segamiseks, materjalide liikumist erinevates faasides segamiseks ning suure viskoossusega vedelike ja tahkete ainete segamist sõtkumiseks (sõtkumiseks ja segamiseks). Õige sõtkumise abil saab suuremate osakeste ümber katta peene pulbri, eemaldades tõhusalt gaase ja suurendades tellise tihedust, vähendades seeläbi tellise poorsust.
2. Põletamise protsess
Ränikivi telliste paagutamine on sisuliselt SiO2 polükristalliline muundamine. Mineralisaatorite toimel paagutatakse ränidioksiidi toormaterjal aeglaselt, muutudes sisuliselt tridümiidiks ja kristobaliidiks, milles on vaid väike kogus jääkkvartsi. Kasutamise ajal suureneb ränidioksiidi tulekindlate telliste kogumaht 1,5% kuni 2,2%, kuumutades temperatuurini 1450 kraadi. See jääkpaisumine tihendab mördi vuugid, tagades silikaattellistest müüritise hea tiheduse ja konstruktsioonitugevuse. Lisaks nõuab see SiO2 polükristalliline muundumine, et tulekindlate materjalide seire keskmes on silikaatkividest tulekindlad tellised esialgse ahjupõletusfaasi ajal, kusjuures iseloomulik on aeglane ja ühtlane kuumutamiskiirus. Kuna - ja -kristobaliidi kristallide muundumisega ränidioksiidi tulekindlates tellistes kaasneb temperatuurivahemikus 150–300 kraadi märkimisväärne mahuefekt, tuleks ahju põletamise ajal temperatuuri selles vahemikus aeglaselt tõsta.
Füüsikalised ja keemilised muutused, mis tekivad silikaattelliste põletamisel, võib kokku võtta järgmiselt:
① Jääkniiskus tellistest eemaldatakse alla 150 kraadi.
② Ca(OH)2 hakkab lagunema vahemikus 450-550 kraadi ja lõpeb 550 kraadi võrra. Sel hetkel katkevad sidemed silikaattellise osakeste vahel CaO ja muude ainete toimel, mille tulemuseks on tugevuse vähenemine ja habras tellis.
③ 550{1}}650 kraadi juures muutuvad -kvartstellised monokvartsiks, põhjustades mahu suurenemist.
④ 600{1}}700 kraadi juures toimub CaO ja SiO2 vahel tahke faasi reaktsioon, mis suurendab tellise tugevust.
⑤ 800{1}}1100 kraadi juures toimub tellistes vedela-faasi reaktsioon, mis suurendab kiiresti tellise tugevust. Alates 1100 kraadist suureneb kvartsi muundamise kiirus märkimisväärselt ja moodustub madala tihedusega kvarts, mis põhjustab märkimisväärset mahu suurenemist.
⑥ Temperatuuril 1300–1350 kraadi väheneb tridümiidi ja kristobaliidi koguse suurenemise tõttu rohelise keha tegelik erikaal ja suureneb mahu laienemine, mis võib põhjustada pragunemist.
⑦ Temperatuuril 1350–1470 kraadi on kvartsi muundamise aste ja sellest tulenev paisumine väga suur. Ainult monokvarts, metastabiilne kristobaliit, mineralisaatorid ja lisandid interakteeruvad, moodustades vedela faasi ja tungivad kvartsosakestesse, moodustades metastabiilse kristobaliidi moodustumisel pragusid, mis soodustab monokvartsi ja metastabiilse kristobaliidi pidevat lahustumist moodustunud vedelas faasis, muutes selle üleküllastunud kristallvormiks pidevast hapniku sulamist ja seejärel silikoonsusest. stabiilsest tridümiidist. Sel ajal, mida suurem on vedela faasi viskoossus, seda suurem on silikaattelliste konversioonikiirus ja seda suurem on pragude tekkimise võimalus tellise rohelises korpuses. Seetõttu, et vältida silikaattellise kristallvormi muutumist põletamise ajal, millega kaasnevad suured mahumuutused, mis põhjustavad pragude teket, tuleb võtta järgmised protsessimeetmed:
(1) Kontrollige erinevate põletustemperatuurivahemike kuumutuskiirust. Kuumutamiskiirust tuleks aeglustada, kui temperatuur on alla 600 kraadi. Kuumutamiskiirust saab kiirendada, kui temperatuur on vahemikus 600 kuni 1000 kraadi. Kuumutamiskiirus peaks olema aeglane, kui temperatuur on vahemikus 1100 kuni 1300 kraadi. Kui temperatuur on vahemikus 1300 kraadi ja põletustemperatuuri (1430 kuni 1450 kraadi), peaks kuumutuskiirus olema põletamise ajal kõige aeglasem. Kui põletatud silikaattellised jahutatakse alla 600 kraadi, eriti temperatuuril 300 kraadi, tuleks neid aeglaselt jahutada. See võib tõhusalt puhverdada kristallide muundumise mahu muutust, muutes tridümiidi ja kristobaliidi sisalduse kõrgemaks ja vältides pragude teket.
(2) Kõrgel -temperatuuril põletamisetapis tuleks kasutada redutseerivat atmosfääri, mis soodustab madala-valentse raudoksiidi mineraliseerumist ja soodustab tridümiidi suuremahulist-tootmist. Vastasel juhul muundatakse oksüdeerivas atmosfääris, eriti kui mineralisaatorist ei piisa, suurem osa -kvartsist -kristobaliidiks. Seda teisendust nimetatakse "kuivaks teisendamiseks". Kuivkonversiooni käigus muutub tellise korpuse ebaühtlase mahu laienemise ja vedelfaasi puhverduspinge puudumise tõttu toote struktuur lahti ja praguneb. Samal ajal tuleks silikaattellistest põletamise erinevatel temperatuurietappidel läbi viia korralik isolatsioon, et silikaattellised oleksid mõistliku faasikoostisega ja vastaksid kasutusnõuetele.
(3) Täiustage pooltoodete laadimissüsteemi, et vähendada pragude tekkimise tõenäosust. Ränidioksiidi tulekindlate telliste põikipraod, st toote rõhusuunaga paralleelsed praod, on tavaliselt põhjustatud toote erinevate osade ebaühtlasest kuumenemisest põletamise ajal. Enamasti ilmuvad need tulele{4}}avatud pinnal väljaspool telliskivivirna, eriti pealmise toote pinnal. Silikaat tulekindlate telliste pinnal tekkivad võrgupraod, lisaks ebaühtlasest sõtkumisest või tooraine muutumisest tingitud haljaskeha enda mikroskoopilistele ebatasasustele, tekivad enamasti ka toote liiga kõrgel temperatuuril suurte kõikumistega kuumutamisest. Laadimisel tuleb ahjuvagunisse asetada spetsiaalsed silikoontellised ja ahjuvagunist väljapoole standardsed tavalised tellised; erikujuliste telliste väljaulatuvad osad või pragude tekkeks kalduvad osad tuleks asetada sissepoole; ahju ülaosa tuleks katta mõne õhukese tellisega, et vältida otsest leegi lööki jne. Vastasel juhul tekib rohkem pragusid.
Praod on peamine tegur, mis mõjutab räni telliste saagist ja jõudlust. Pressvormimis- ja põletamisprotsesside valdamine on ränikivitelliste pragude vältimise võti. Ränidioksiidi toormaterjalide teoreetilised ja tegelikud konversioonid on erinevad ning põletusgraafikut tuleb reaalajas kohandada, võttes aluseks muutused tooraines, tellise tüübis ja muudes tegurites. Silikaattellistest toorikute ettevalmistamine ja kvaliteet on olulised, isegi kriitilised tegurid. Vaid iga protsessietapi range kontrollimisega saab tõhusalt ja madala energiatarbimisega toota suure-jõudlusega silikaattelliseid.
