طول عمر دستگاه ریخته گری نسوز دهان کوره تأثیر مهمی بر چرخه عملیات کل خط تولید سیمان دارد. در طول استفاده از کوره دوار دهانه ریخته گری کوره، علاوه بر دمای بالا بالای 1400 درجه، همچنین نیاز به مقاومت در برابر ضربه خنک کننده سریع و جریان هوای گرم، سایش کلینکر سیمان با دمای بالا و خوردگی قلیایی گاز مضر در دمای بالا و سایر موارد دارد. تنش مکانیکی، تنش حرارتی و فرسایش شیمیایی شرایط استفاده بسیار سخت است و ریخته گری های دهانه کوره باید مقاومت خوبی در برابر شوک حرارتی، مقاومت در برابر سایش و مقاومت قلیایی داشته باشند. در حال حاضر، ریخته گری های نسوز کوراندوم-مولایت، کوراندوم-اسپینل و الیاف فولادی تقویت شده به طور گسترده در ریخته گری دهان کوره استفاده می شود. به منظور بهبود مقاومت در برابر فرسایش و مقاومت در برابر شوک حرارتی ریخته گری های دهانه کوره، اغلب مقداری کاربید سیلیکون به آنها اضافه می شود. دهانه کوره قابل ریختهگری میتواند یک آستر یکپارچه تشکیل دهد، اما به دلیل اینکه مادهای شکننده است، سازگاری با درجه خاصی از تغییر شکل مانند سیلندر کوره دوار آجری دشوار است و در اثر تنش ترک خوردن آسان است. چقرمگی برای بهبود عمر مفید آن بسیار مفید است. کوراندوم سیاه یک کریستال خاکستری سیاه با -Al2O3 و اسپینل آهن-آلومینیوم به عنوان فازهای معدنی اصلی است. دارای ویژگی های چقرمگی بالا، مقاومت در برابر دمای بالا و خواص ترمومکانیکی پایدار است و بیشتر در ساینده ها استفاده می شود. با توجه به ویژگیهای عملکردی کوراندوم سیاه و الزامات عملکردی ریختهگریهای دهانه کوره، این مقاله بر اساس قالبهای دهانه کورندوم-مولایت با استفاده از کورندم سیاه به عنوان بخشی از مواد خام تهیه شده است و تأثیر کوراندوم سیاه را با ذرات مختلف بررسی میکند. اندازه ها و افزودن آن روی دهانه کوره. تاثیر خواص ریخته گری
1.1 مواد اولیه و طرح آزمایش
مواد اولیه اصلی مورد استفاده در آزمایش عبارتند از: مولیت تف جوشی شده (2.73g·cm{2}}، اندازه ذرات شامل 8-5، 5-3، 3-1mm)، کوراندوم قهوه ای (3.92) g·cm-3، اندازه ذرات شامل 3-1، کمتر یا مساوی 1، 0 است.074mm)، کوراندوم سیاه (3.71g·cm{15} }، اندازه ذرات شامل 3-1، کمتر یا مساوی 1، 0.074 میلیمتر)، کاربید سیلیکون (اندازه ذرات شامل کمتر یا مساوی 1، 0.074 میلیمتر)، - پودر Al2O3، دی اکسید سیلیکون میکروپودر و سیمان آلومینات کلسیم، مواد افزودنی شامل کاهنده آب و فیبر ضد انفجار است.
1.2 آماده سازی نمونه و تست عملکرد
انواع مواد اولیه را به نسبت یکنواخت مخلوط کرده، 5.6 درصد (وزنی) آب اضافه کرده و سپس تکان داده و شکل دهید و قبل از قالب گیری به مدت 24 ساعت در دمای اتاق قرار دهید. پس از اینکه نمونهها در دماهای مختلف پردازش شدند، چگالی ظاهری نمونهها (YB/T5200-1993)، مقاومت فشاری (GB/T5072-2008)، مقاومت خمشی (GB/T3001-2007) )، نرخ تغییر خطی (GB/T5988-2007).
نتایج و تجزیه و تحلیل
2.1 تأثیر مقادیر مختلف افزودنی کوراندوم سیاه بر عملکرد دستگاه های ریخته گری دهانه کوره
با افزایش مقدار افزودنی کوراندوم سیاه کمتر یا مساوی 1 میلی متر، چگالی ظاهری نمونه روند نزولی را نشان می دهد که ناشی از چگالی ظاهری کمتر کوراندوم سیاه نسبت به کوراندوم قهوه ای است. با در نظر گرفتن ضریب درجه بندی ذرات، هنگامی که محتوای کوراندوم سیاه کمتر یا مساوی 1 میلی متر در آزمایش به 25 درصد (وزنی) افزایش یافت، هیچ کاربید سیلیکونی کمتر یا مساوی 1 میلی متر به نمونه اضافه نشد که معادل بود کمتر یا مساوی 1 میلی متر کوراندوم سیاه جایگزین همه کمتر یا مساوی 1 میلی متر کوراندوم قهوه ای و کمتر یا مساوی 1 میلی متر. کاربید سیلیکون کمتر یا مساوی 1 میلی متر است و چگالی ظاهری کوراندوم سیاه بیشتر از کاربید سیلیکون است، بنابراین چگالی ظاهری نمونه بهبود می یابد.
استحکام خمشی در دمای اتاق نمونههایی با کمتر یا مساوی 1 میلیمتر کوراندوم سیاه اضافه شده 5 درصد (وزن) پس از تیمار دمایی متفاوت، بیشتر از نمونههای بدون کورندوم سیاه است و مقدار اضافه (w) کمتر از یا معادل 1 میلی متر کوراندوم سیاه بین 5 تا 20 درصد است. در محدوده درصد، با افزایش مقدار کوراندوم سیاه اضافه شده، روند تغییر استحکام خمشی نمونه پس از نگهداری در دمای 110 درجه به مدت 24 ساعت مشخص نیست. این به این دلیل است که مقاومت نمونه در دمای 110 درجه برای 24 ساعت عمدتاً از چسب سیمان تشکیل شده است. عرضه. پس از 1100 درجه برای 3 ساعت و 1350 درجه برای 3 ساعت، مقاومت خمشی دمای اتاق نمونه ها ابتدا روند افزایشی و سپس کاهشی را نشان داد. استحکام خمشی عمدتاً تحت تأثیر درجه پیوند بین ماتریس و سنگدانه قرار گرفت و فرآیند شکست عمدتاً سنگدانهها بود. از بین رفتن خود ذرات، به جای اثر خروجی ذرات از ماتریس، تغییر در استحکام خمشی نشان دهنده قدرت پیوند بین ماتریس و سنگدانه است.
مقاومت فشاری در دمای اتاق نمونههای با 5 درصد (وزنی) کوراندوم سیاه کمتر یا مساوی 1 میلیمتر کمتر از نمونههای بدون کوراندوم سیاه بود. با افزایش مقدار کوراندوم سیاه، مقاومت فشاری در دمای اتاق ابتدا افزایش و سپس کاهش یافت. استحکام فشاری نمونههایی که در دمای 110 درجه به مدت 24 ساعت تیمار شدهاند، تحت تأثیر عملکرد بایندر و درجه بستهبندی نزدیک است. در شرایط نسبت جرمی یکسان، افزودن کوراندوم سیاه باعث تغییر در درجه بسته بندی نزدیک می شود و در نتیجه باعث تغییر در مقاومت فشاری می شود. در شرایط آزمایش، زمانی که مقدار اضافه (w) کمتر یا مساوی 1 میلیمتر کوراندوم سیاه حدود 10 درصد باشد، مقاومت فشاری نمونه در دمای اتاق پس از نگهداری در دمای 1100 درجه به مدت 3 ساعت و 1350 درجه به بالاترین میزان است. 3h که مربوط به درجه واکنش در نمونه است. مربوط به بسته بندی نزدیک ذرات است [7]. به عنوان یک ماده ناهمگن، استحکام خمشی قطعات ریخته گری به راحتی تحت تأثیر ریزساختارهایی مانند ترک ها و ناهمگنی ها قرار می گیرد تا مقاومت فشاری.
انقباض خطی نمونه با کمتر یا مساوی 1 میلی متر کوراندوم سیاه اضافه شده 5 درصد به طور قابل توجهی بیشتر از نمونه بدون کوراندوم سیاه است، که نشان می دهد یک واکنش تف جوشی آشکار در نمونه وجود دارد. تغییرات خطوط نمونه پس از عملیات حرارتی در دمای 1100 درجه به مدت 3 ساعت، ویژگیهای انقباض را نشان میدهد و با افزایش افزودن کوراندوم سیاه (w) در محدوده 5 تا 20 درصد، نرخ انقباض به تدریج کاهش مییابد. نمونه های تیمار شده در دمای 1350 درجه به مدت 3 ساعت ویژگی های انقباض و سپس انبساط را در محدوده کمتر یا مساوی 1 میلی متر افزودن کوراندوم سیاه (w) 5 تا 20 درصد نشان می دهند که مربوط به واکنش فاز در نمونه [8]، نشان می دهد که کوراندوم سیاه ابتدا یک فاز مایع با نقطه ذوب پایین در نمونه ایجاد می کند تا باعث انقباض حجمی شود و با افزایش محتوای کوراندوم سیاه، فاز جدیدی برای انبساط ایجاد می شود و فاز خاص نیاز به بیشتر دارد. تجزیه و تحلیل و تایید کمتر یا مساوی 1 میلیمتر مقدار افزودن کورندم سیاه (W) از 25 درصد تغییرات خط نمونه نوسان داشت، عمدتاً به این دلیل که کوراندوم سیاه جایگزین کاربید سیلیکون شد، کاربید سیلیکون نیز بر تغییرات خط نمونه تأثیر میگذارد، کاربید سیلیکون تا حدی تحت شرایط دمای بالا تأثیر میگذارد. اکسیداسیون برای تولید دی اکسید سیلیکون اتفاق می افتد و سپس واکنش مولیت تولید می کند که درجه خاصی از اثر انبساط حجمی را ایجاد می کند. همچنین نشان می دهد که اثر حجمی کاربید سیلیکون بر روی نمونه بیشتر از کوراندوم سیاه است. اثر انبساط حجمی همچنین منجر به کاهش مقاومت فشاری دمای معمولی نمونههای تیمار شده در دمای 1350 درجه به مدت 3 ساعت با افزایش مقدار افزودنی کوراندوم سیاه میشود. مقاومت خمشی در دمای اتاق و مقاومت فشاری در دمای اتاق به راحتی تحت تأثیر عیوب میکروسکوپی قرار می گیرند. در مقایسه، تغییر خط گرمایش دائمی به عنوان یک شاخص ارزیابی کلان می تواند وضعیت نمونه را پس از پخت به طور عینی تری منعکس کند. با توجه به شرایط استفاده از دهانه کوره ریخته گری، مقاومت در برابر شوک حرارتی، استحکام و سایر الزامات عملکرد، مقدار اضافه شده (w) کمتر یا مساوی 1 میلی متر کوراندوم سیاه حدود 15 درصد است.
