مادة مقاومة للصهر لأفران الأسمنت: طوب موليت السيليكون ، طوب الألمنيوم العالي

تدرك تقنية التخلص التعاوني في قمائن الأسمنت "تقليل ، وإضرار ، وتوفير الموارد" للقمامة ، وحققت فوائد اجتماعية جيدة ، وفوائد بيئية وفوائد اقتصادية. ومع ذلك ، نظرًا للكمية الكبيرة من المكونات الضارة مثل الكبريت والقلويات والكلور في نفايات القمامة ، يتم إثرائها في نظام تسخين قمائن الأسمنت ، مما يؤدي إلى تآكل الطوب الحراري وتقشيره وتلفه بسهولة. في الوقت الحاضر ، منتجات السيليكون المصنوعة من الألومنيوم في منطقة درجة الحرارة المنخفضة لفرن دوران الأسمنت ، مثل شهداء السيليكون والسيليكون ، وطوب الألمنيوم العالي المضاد للتقشير ، وطوب Mo Lai الجديد من الألمنيوم المنخفض ، وما إلى ذلك ، الاختلافات في المواد الخام والفيزيائية والأداء الكيميائي واضحان. في هذا العمل ، قارن أداء التآكل القلوي للمنتجات المختلفة أعلاه ،

اختيار الطوب الحراري:

اختر Silicon Mulite Brick 1680 المتاح تجارياً ، Silicon Mulite Brick 1550 ، طوب الألمنيوم العالي المضاد للتقشير JA ، طوب موليت الألمنيوم المنخفض M55. يظهر الأداء الفيزيائي والكيميائي للقرميد في الجدول 1.

تستخدم الطريقة الساكنة في اختبار مقاومة التآكل القلوي. قطع العينات بحجم 80 مم × 80 مم × 80 مم من مختلف الطوب ، وحفر أخدود أسطواني بقطر 36 مم × 40 مم في الموضع المركزي ، ثم قطع ألواح رقيقة 60 مم × 60 مم × 30 مم تغطية وتجفيف الأخدود والغطاء. قم بتضمين K2CO3 الكيميائية النقية المتوفرة تجاريًا لـ 20 G في كل أخدود ، وأغلق الغطاء والأخدود بطين النار. تم تجفيف الصرصور بأكمله عند 110 درجة مئوية في الفرن ووضعه في فرن كهربائي عند 110 درجة مئوية ، وحفظه في درجة حرارة 1100 درجة مئوية لمدة 5 ساعات ، والذي تم تبريده بشكل طبيعي. تقييم أداء التآكل القلوي للعينة من خلال ملاحظة مظهر العينة. تحليل البنية الدقيقة وتكوين الكائن بعد التآكل السفلي للقاع ، من أسفل الأخدود إلى أسفل عينة الطوب لتقسيم مساحة 5 مم (انظر الشكل 1) ، استخدم EDS لتحليل محتوى عنصر K لكل منطقة. تُستخدم أداة حيود الأشعة السينية للكشف عن الجزء السفلي من منطقة 0 ~ 10 مم من منطقة 0 ~ 10 مم.

بعد تآكل 4 أخاديد ، وجد أن: Silicon Mo Brick 1680 و Silicon Mo Brick 1550 و Low Aluminium Mo Lai M55 M5 m55 ظهرت بدون تشققات ، مع مقاومة ممتازة للتآكل القلوي ؛ المظهر ضعيف نسبيًا.

توزيع عنصر K في أسفل الأخدود بعد التعرية

يتم إجراء مسح سطح EDS في الجزء السفلي من الأخدود لأداء أسطح EDS ، ويتم تحديد محتوى عنصر K كما هو موضح في الشكل 2. ويمكن أن نرى من الشكل أن حالة توزيع عناصر K للطوب المختلفة يختلف جدا. من بينها ، محتوى عنصر KE في Silicon Mulite Brick 1680 و Silicon Mozi 1550 يتوافق مع منحنى محتوى عنصر K. محتوى K -element ينخفض ​​بشكل حاد. بعد عمق 20 مم ، يقترب محتوى عنصر K من 1٪ (W) ، ولن يتغير بعد ذلك. في طوب الألمنيوم العالي المقاوم للتقشير JA والألمنيوم المنخفض Molai M555 ، يكون منحنى توزيع المحتوى K -element مشابهًا. يحتوي طوب الألمنيوم العالي المقاوم للتقشير JA على أعلى محتوى من عنصر K عند 0 و 5 و 10 مم ؛ في طوب موليت الألمنيوم المنخفض M55 ، أعلى نقطة لمحتوى عنصر K هي 0 و 5 مم. بعد أن يصل عنصر K إلى أعلى قيمة في نموذجي الطوب هذين ، نظرًا لأن قاع الثقوب بعيد عن قاع الثقوب ، انخفض محتوى العنصر K بشكل حاد ؛ بعد أن يبلغ حجم طوب الألمنيوم العالي المقاوم للتقشير JA 30 مم ، يكون محتوى البوتاسيوم قريبًا من 1٪ (W) ، ولن يتغير بعد الآن ؛ طوب موليت الألمنيوم المنخفض M55 قريب من 1٪ (W) بعد 20 مم ، ولم يعد يتغير.

يرتبط التآكل القلوي لطوب موليت السيليكون بإدخال كربيد السيليكون والمسام الغازية لطوب السيليكون. تتفاعل أكسدة السيليكون المؤكسد لكربيد السيليكون عند درجة حرارة عالية مع تفاعلات كربيد البوتاسيوم لتشكيل زجاج لتشكيل طبقة كثيفة على سطح الطوب الحراري. يمكن أن يمنع بشكل فعال تآكل واختراق عنصر K ، بحيث يتركز عنصر K في مساحة سطح الطوب. يحتوي طوب الألمنيوم المضاد للتقشير والطوب الموليت المنخفض الألمنيوم على مسام عالية. توفر المسام قناة اختراق سريعة لصهر كربونات البوتاسيوم. تدخل كربونات البوتاسيوم داخل الطوب على طول المسام ، ويتفاعل بعض القلويات مع الطوب عند درجة حرارة عالية لتشكيل مناجم مثل أحجار السمسم أو العقيق الأبيض. ينتج عن جيل Xiashi أو العقيق الأبيض تمددًا كبيرًا في الحجم ويؤدي إلى تشقق جسم القرميد. داخل جسم الطوب ، انخفضت مع درجة الحرارة. عندما يتم تقشير السطح الخارجي للقرميد بسبب التشقق ، ترتفع درجة حرارة المنطقة الغنية بالعنصر K ، ويستمر التفاعل مع المادة المقاومة للحرارة في تكوين الملاجئ ومعادن العقيق الأبيض ، مما يتسبب في حدوث تشققات داخل جسم الطوب. إن طوب الألمنيوم العالي المضاد للتقشير ذو معدل ثقب الهواء العالي أعلى من بلاط القرميد الموليت منخفض الألمنيوم ذو المسام المنخفضة مع المسام المنخفضة ، كما أن عنصر K الخاص به يكون أكثر إثراءً في مساحة السطح. ويستمر التفاعل مع المادة المقاومة للحرارة في توليد الملاجئ ومعادن العقيق الأبيض ، مما يتسبب في حدوث تشققات داخل جسم الطوب. إن طوب الألمنيوم العالي المضاد للتقشير ذو معدل ثقب الهواء العالي أعلى من بلاط القرميد الموليت منخفض الألمنيوم ذو المسام المنخفضة مع المسام المنخفضة ، كما أن عنصر K الخاص به يكون أكثر إثراءً في مساحة السطح. ويستمر التفاعل مع المادة المقاومة للحرارة في توليد الملاجئ ومعادن العقيق الأبيض ، مما يتسبب في حدوث تشققات داخل جسم الطوب. إن طوب الألمنيوم العالي المضاد للتقشير ذو معدل ثقب الهواء العالي أعلى من بلاط القرميد الموليت منخفض الألمنيوم ذو المسام المنخفضة مع المسام المنخفضة ، كما أن عنصر K الخاص به يكون أكثر إثراءً في مساحة السطح.

تحليل البنية الدقيقة وتكوين الطور لمنطقة 0 ~ 10 مم من طبقة التآكل

طوب موليت السيليكون 1680

لصورة SEM في أوقات مختلفة للمنطقة 0 ~ 10 مم من طبقة التآكل 1680 لبنة السيليكون بعد التآكل القلوي. وجدت الملاحظات أن البنية السطحية للطبقة السفلية من K2CO3 كثيفة ، وأن التشققات في جزء من حواف الجسيمات الكبيرة عبارة عن شقوق. الملاحظة والرؤية: تآكلت حواف جسيمات الشب الأرضية في المصفوفة بشكل كبير ، ولم يتغير كربيد السيليكون بشكل ملحوظ.

مضاعفات مختلفة لطبقة التعرية 1680 موليت السيليكون 0 ~ 10 مم صور البنية الدقيقة الإقليمية

الصور التالية هي مخططات XRD في المنطقة 0 ~ 10 مم من Silicon Mulite Brick 1680. يمكن ملاحظة أن تركيبتها الموضوعية هي أساسًا اليشم ، والموليت ، وكربيد السيليكون ، والعنصر K موجود في الطور الزجاجي. يمكن ملاحظة أن تربة الشب تتآكل بسهولة في قاعدة طوب السيليكون عند درجة حرارة عالية. يعمل مفاعل السيليكون والبوتاسيوم الناتج عن تربة الشب وكربيد السيليكون على أكسدة المرحلة السائلة ، والطور السائل الذي يملأ السيليكون بدون مسام الطوب ، وبلاط الطوب الحراري المغلق ومنطقة التلامس القلوي. تشكل المسام والشقوق طبقة كثيفة ، مما يعيق المزيد تغلغل عنصر K.

رسم تخطيطي لـ XRD لطبقة التعرية لـ Silicon Mulite Brick 1680 من 0 إلى 10 مم

طوب ألومنيوم عالي مقاوم للتقشير JA

تظهر المنطقة السفلية من 0 ~ 10 مم من الأخدود في الجزء السفلي من 0 ~ 10 مم من الأخدود في الشكل 5 بعد تآكل لبنة الألمنيوم العالية المقاومة للتقشير JA. من الشكل 5 (أ) ، وجد أن بنية سطح القاع تصبح كثيفة ، وتتآكل جسيمات الشب الأرضية بشكل واضح ، وتصبح بنية الجسيمات في المصفوفة غير واضحة. من الشكل 5 (ب) ، تصبح حافة جسيمات المصفوفة غامضة للغاية ، وتمتلئ المسام أو الحدود البلورية بعدد كبير من الأطوار الجديدة ذات اللون الفاتح. طوب الألمنيوم العالي المقاوم للتقشير JA لديه معدل ثقب هواء مرتفع. تدخل كربونات البوتاسيوم داخل كسوف الطوب على طول المعدة أو العالم البلوري ، ويكون عمق التآكل كبيرًا. وجد أن تحليل المرحلة الموضوعية لطبقة التآكل تحتوي على أحجار بوتاسيوم لتوليدها (انظر الشكل 6).

طبقة تآكل عالية مقاومة للتقشير من الألومنيوم JA لطبقة التآكل 0 ~ 10 ملم مساحة صور هيكلية صغيرة

طوب موليت منخفض الألومنيوم M55

يتآكل طوب موليت الألمنيوم المنخفض M55 القلوي في المنطقة السفلية 0 ~ 10 مم من الصور الهيكلية الدقيقة. انظر الشكل 7. من الشكل 7 (أ) ، يمكن ملاحظة أن الهيكل السطحي للطبقة السفلية في الجزء السفلي من موليت الألمنيوم المنخفض M55 ينتج أيضًا كمية صغيرة من الشقوق ، وقد أصبح الهيكل كثيفًا ، ولكنه كذلك يختلف عن طوب الألمنيوم العالي المضاد للتقشير. تلاحظ الملاحظة عند المضاعف العالي (انظر الشكل 7 (ب)) أن حافة الموليت تنتج أيضًا تآكلًا واضحًا نسبيًا. يمكن ملاحظة أن كربونات البوتاسيوم تشكل أيضًا تأثير تآكل واختراق معين على طوب موليت الألومنيوم المنخفض. تحسن كبير. من مخطط الحيود (انظر الشكل 8) ، يمكننا أن نرى أن الهدف الرئيسي لطبقة التآكل هو الموليت وكمية صغيرة من أحجار العمود الأحمر التي لم تحدث ، وهناك أيضا كمية صغيرة من البوتاسيوم حجر مقطعي. المواد الخام المستخدمة في الطوب منخفض الألمنيوم M55 هي مكونات موليت وأعمدة حمراء كمواد خام. مرحلة زجاج اللزوجة ؛ في الوقت نفسه ، يمتص SiO2 غير المتبلور الناتج عن تحلل الأعمدة الحمراء جزءًا من كربونات البوتاسيوم ، والذي يولد أيضًا طورًا زجاجيًا عالي اللزوجة ، ويتم إغلاقه بواسطة لبنة مقاومة للحرارة مغلقة لمنع تغلغل عنصر K. تتفاعل كمية صغيرة من كربونات البوتاسيوم مع الموليت لتوليد حصوات البوتاسيوم. كمية البوتاسيوم شيا ستون منخفضة ، والتوسع الناتج لا يكفي لتدمير هيكل الطوب. لذلك ، فإن لبنة موليت الألمنيوم المنخفضة M55 تظهر خصائص تآكل جيدة مضادة للقلويات. المواد الخام المستخدمة في الطوب منخفض الألمنيوم M55 هي مكونات موليت وأعمدة حمراء كمواد خام. مرحلة زجاج اللزوجة ؛ في الوقت نفسه ، يمتص SiO2 غير المتبلور الناتج عن تحلل الأعمدة الحمراء جزءًا من كربونات البوتاسيوم ، والذي يولد أيضًا طورًا زجاجيًا عالي اللزوجة ، ويتم إغلاقه بواسطة لبنة مقاومة للحرارة مغلقة لمنع تغلغل عنصر K. تتفاعل كمية صغيرة من كربونات البوتاسيوم مع الموليت لتوليد حصوات البوتاسيوم. كمية البوتاسيوم شيا ستون منخفضة ، والتوسع الناتج لا يكفي لتدمير هيكل الطوب. لذلك ، فإن لبنة موليت الألمنيوم المنخفضة M55 تظهر خصائص تآكل جيدة مضادة للقلويات. المواد الخام المستخدمة في الطوب منخفض الألمنيوم M55 هي مكونات موليت وأعمدة حمراء كمواد خام. مرحلة زجاج اللزوجة ؛ في الوقت نفسه ، يمتص SiO2 غير المتبلور الناتج عن تحلل الأعمدة الحمراء جزءًا من كربونات البوتاسيوم ، والذي يولد أيضًا طورًا زجاجيًا عالي اللزوجة ، ويتم إغلاقه بواسطة لبنة مقاومة للحرارة مغلقة لمنع تغلغل عنصر K. تتفاعل كمية صغيرة من كربونات البوتاسيوم مع الموليت لتوليد حصوات البوتاسيوم. كمية البوتاسيوم شيا ستون منخفضة ، والتوسع الناتج لا يكفي لتدمير هيكل الطوب. لذلك ، فإن لبنة موليت الألمنيوم المنخفضة M55 تظهر خصائص تآكل جيدة مضادة للقلويات. تمتص SiO2 غير المتبلور الناتج عن تحلل الأعمدة الحمراء جزءًا من كربونات البوتاسيوم ، والذي يولد أيضًا طورًا زجاجيًا عالي اللزوجة ، ويتم إغلاقه بواسطة لبنة مقاومة للحرارة لمنع تغلغل عنصر K. تتفاعل كمية صغيرة من كربونات البوتاسيوم مع الموليت لتوليد حصوات البوتاسيوم. كمية البوتاسيوم شيا ستون منخفضة ، والتوسع الناتج لا يكفي لتدمير هيكل الطوب. لذلك ، فإن لبنة موليت الألمنيوم المنخفضة M55 تظهر خصائص تآكل جيدة مضادة للقلويات. تمتص SiO2 غير المتبلور الناتج عن تحلل الأعمدة الحمراء جزءًا من كربونات البوتاسيوم ، والذي يولد أيضًا طورًا زجاجيًا عالي اللزوجة ، ويتم إغلاقه بواسطة لبنة مقاومة للحرارة لمنع تغلغل عنصر K. تتفاعل كمية صغيرة من كربونات البوتاسيوم مع الموليت لتوليد حصوات البوتاسيوم. كمية البوتاسيوم شيا ستون منخفضة ، والتوسع الناتج لا يكفي لتدمير هيكل الطوب. لذلك ، فإن لبنة موليت الألمنيوم المنخفضة M55 تظهر خصائص تآكل جيدة مضادة للقلويات. والتوسع الناتج لا يكفي لتدمير هيكل الطوب. لذلك ، فإن لبنة موليت الألمنيوم المنخفضة M55 تظهر خصائص تآكل جيدة مضادة للقلويات. والتوسع الناتج لا يكفي لتدمير هيكل الطوب. لذلك ، فإن لبنة موليت الألمنيوم المنخفضة M55 تظهر خصائص تآكل جيدة مضادة للقلويات.

طبقة تآكل منخفضة من الطوب موليت الألومنيوم M55 0 ~ 10 مم صور البنية الدقيقة الإقليمية

Silicon Mulite Brick 1680 و Silicon Mo Brick 1550 بسبب إضافة كربيد السيليكون والأكسدة الجزئية في المسام المملوءة بالسيليكون ، فإنه يمكن أن يقلل بشكل كبير من تآكل القلويات وأداء ممتاز مضاد للتآكل القلوي. بعد اختبار التآكل القلوي ، يتركز عنصر K بشكل أساسي في منطقة السطح المتآكلة. مع زيادة المسافة ، انخفض محتوى العنصر K بشكل حاد. (2) معدل مسام الهواء للطوب الألومنيوم عالي المقاومة للتقشير التجاري JA مرتفع ، أداء التآكل القلوي ضعيف ، يصل عمق التآكل القلوي إلى 10 مم ، ويصل محتوى عنصر K (W) في طبقة التآكل إلى 20 ٪ إلى 25٪. تسبب شيا شي في تشقق جسم الطوب. (3) لبنة موليت الألمنيوم المنخفضة M55 مسام منخفضة. متوسط ​​المواد من موليت وهيكل المواد الخام حجر العمود الأحمر كثيفة. يمكن أن تمتص كمية معينة من الطور غير المتبلور عالي السليكون في المصفوفة القلويات لتوليد طور زجاجي عالي اللزوجة. يبلغ عمق التآكل القلوي 5 مم فقط ، وتكون كمية أحجار البوتاسيوم صغيرة نسبيًا في التآكل القلوي ، وهو ما لا يكفي لتدمير هيكل الطوب.