البحث وتطبيق الموصلية الحرارية المنخفضة المغنيسيوم والألومينات الإسبنيل الطوب الأداء العزل الحراري

الخلاصة: من أجل حل مشكلة الموصلية الحرارية العالية لطوب الإسبنيل المغنيسيوم والألومونيوم ، تمت دراسة خصائص التلبد والبنية المجهرية من أكسيد المغنيسيوم المسامي النادر. تم استخدام Micropowder الصناعي -Micropowder ورمل المغنيسيا المتخصص بالكهرباء كمواد خام رئيسية ، تم استخدام سلفونات Dodecylbenzene الصوديوم (SDBS) كعامل نفخ ، وتم استخدام Dexstrin كعامل ملزم ، و yb2o3 ، و sm2o3 ، و sm2o3 ، و sm2o3 ، و sm2o3 ، و sm2o3 ، تم حلها في 1600 درجة مع الحفاظ على الحرارة من 3 ساعات ، على التوالي ، وتم تحديد العينات عن طريق تلبيد الكثافة الكبيرة ، المسامية الظاهرة ، والعينات المذابحة بواسطة XRD ، SEM ، EDS ووسائل أخرى لتوصيف تكوين الطور المادي والبنية الميكروتينية ، من أجل الكشف عن أكاسيد الأرض النادرة في ميكانيكية الألبان الميكروية. إن إدخال أكاسيد الأرض النادرة على تلبد الإسبنيل المغنيسيوم والألومين له تأثير ترويجي ، وصلت الكثافة الكثافة للعينة ، وقوة الضغط للعينة في إضافة SM3O2 البالغة 1.5WT ٪ إلى أقصى حد ، على التوالي ، 2.28G\/CM³ و 50.5MPa. أكاسيد الأرض النادرة مع الإسبنيل المغنيسيوم الألومنيوم لتشكيل محلول صلب بديل ، مما يعزز تلبيس تكثيف الإسبنيل المغنيسيوم والألومونيوم ، والضغات الكاتيونية ، وعيوب الشبكة الكريستالية الإسبنيل المغنيسيوم. مواتية لتطوير ونمو بلورات الإسبنيل المغنيسيوم الألومنيوم ، من خلال المنتجات المصنوعة من هذه المادة الخام لها انخفاض كبير في الموصلية الحرارية من المنتجات المماثلة.

1.preamble

في الوقت الحاضر ، يعد استهلاك الطاقة الدوارة في الصين أمرًا خطيرًا للغاية ، لا سيما الفرن الدوار الأسمنت الحالي قبل وبعد مواد الانتقال الحرارية دون حماية الجلد الفرن ، يخضع الطوب الحراري مباشرة لتآكل المواد ، والحمل الحراري ، وتأثير الإجهاد الميكانيكي ، واستخدام ظروف قاسية للغاية. في الوقت الحاضر ، تستخدم منطقة الانتقال الدوارة على نطاق واسع في الصين عمومًا لبنة السيليكا أو الطوب الأحمر أو الطوب الإسباني للألومنيوم ، ويلبي حياة الخدمة بشكل أساسي متطلبات إنتاج الأسمنت. ومع ذلك ، بسبب الطوب الإسبنيل الغريب المغنيسيوم والطوب السيليكا ، والتوصيل الحراري من الطوب الأحمر السيليكا ، والطوب الإسبنيل المغنيسيوم والألومانيوم أكبر من أو يساوي 3. لذلك ، حتى 400 درجة. تجلب درجة حرارة جدار الأسطوانة المرتفعة سلسلة من المشكلات ، مثل زيادة استهلاك الفحم لأطنان الأسمنت من الصبغ ، مما يزيد من انبعاث الغازات الملوثة ، ويسبب بشكل خطير "الفرن الأحمر" ، مما يؤثر على التشغيل الآمن للفرن الدوار الأسمنت.

الخفيفة الحرارية بشكل رئيسي من خلال إدخال كمية معينة من المسام في المادة ، دون تقليل بشكل كبير من قوة المادة الحرارية في نفس الوقت ، لها توصيل حراري أقل ؛ في توفير الطاقة في نفس الوقت يمكن أن يقلل من استهلاك الموارد في عملية إعداد وخدمة المواد الخام ، هو اتجاه البحث وتطوير المواد الحرارية. لذلك ، فإن تطور الموصلية الحرارية الجديدة المنخفضة المغنيسيا الأسبنيل الخفيفة الوزن هو ذات أهمية عملية كبيرة لتوفير الطاقة وتقليل الاستهلاك في صناعة الأسمنت.

2. اختبار

2.1 اختبار المواد

للاختبار ، تم اختيار الألومينا (حجم الجسيمات أقل من أو يساوي {{0}}}. الرغوة ، وأكسيد Yttrium (Y2O3) ، وأكسيد Ytterbium (YB2O3) ، وأكسيد اللانثانوم (LA2O3) وأكسيد الساماريوم (SM2O3) كمضافات.

الجدول 1 التركيب الكيميائي للمواد الخام

2.2 صياغة الاختبار وإعداد العينة

رمل المغنيسيوم المصنوع من الألومينا والكهرباء مختلطة مع 1: 1 (نسبة المولي) ، وأكاسيد الأرض النادرة كإضافات ، ثم أضف 35 ٪ من الماء ، 0. يجب تحميل القوالب التي تصب بالمواد والقصف ، واملأ القوالب بالمواد المليئة بالمواد بعد أن يظهر الجدول 2 من القالب في صيغة الاختبار.

الجدول 2 التركيبات التجريبية (بالوزن)

2.3 معالجة العينات واختبار الأداء

بعد صب ، تم تجفيف العينات بشكل طبيعي لمدة 24 ساعة ، ثم تم تربيتها في صندوق تجفيف في 110 درجة لمدة 12 ساعة. أخيرًا ، تم تركيب العينات المجففة في 1600 درجة لمدة 3 ساعات. تم تحليل التركيب المادي باستخدام محلل حيود الأشعة السينية (مقياس حيود مسحوق X'Pert Panalytical) وتم قياس الكثافة الكبيرة والمسامية واضحة وقوة ضغط درجة حرارة الغرفة للعينات على التوالي. تم قياس كثافة الجزء الأكبر ، المسامية الظاهرة ، وقوة ضغط درجة حرارة الغرفة للعينات.

3. تحليل ومناقشة النتائج التجريبية

الشكل 1 العلاقة بين أكاسيد الأرض النادرة المختلفة والكثافة الكبيرة والمسامية الظاهرة للعينات

تظهر تأثيرات أكاسيد الأرض النادرة المختلفة على الكثافة الكبيرة والمسامية الظاهرة لركام الإسبنيل الخفيف الأسباني في المغنيسيوم ، كما يتضح من الشكل ، وعينة بدون معدن أكاسيد الأرض النادرة المضافة لها أدنى كثافة بالجملة ، وجميع أكاسيد الأرض الأربعة النادرة لها تأثير تشجيع تلبية العينة. كان للعينة مع إضافة SM2O3 أعلى كثافة كبيرة وأدنى مسامية واضحة تبلغ 2.15 جم\/سم و 35.27 ٪ على التوالي. عند إضافة 1 ٪ بالوزن من YB2O3 ، كان للعينات كثافة كبيرة نسبيًا ومسامية واضحة قدرها 2.13 جم\/سم مكعب و 47.77 ٪ على التوالي.

الشكل 2 تأثير أكاسيد الأرض النادرة المختلفة على قوة ضغط العينات في درجة حرارة الغرفة

يظهر الشكل 2 آثار أكاسيد الأرض النادرة المختلفة على قوة الضغط للعينات. ويرجع ذلك أساسًا إلى حقيقة أن خاصية تعزيز التلبيد لـ SM2O3 هي الأفضل ، والنتيجة تتفق أيضًا مع نتائج اختبار الكثافة بالجملة.

الشكل 3 أنماط حيود الأشعة السينية للعينات مع إضافات أكسيد الأرض النادرة المختلفة

يظهر الشكل 3 أنماط حيود الأشعة السينية للعينات ذات المحتوى 1 بالوزن من أنواع مختلفة من أكاسيد الأرض النادرة. في المقابل ، فإن ذروة حيود MGO عند 46 درجة في العينات المخدرة بـ Y2O3 و SM2O3 و LA2O3 تضعف بشكل واضح أو اختفت ، مما يشير إلى أن تطوير وتشكيل MGAL2O4 أكثر اكتمالا في هذه العينات الثلاث. تجدر الإشارة إلى أنه في عينة YB2O3 ، لا تزال ذروة الانعراج عند 46 درجة واضحة ، مما يدل على أن تأثير تعزيز التلبيد لـ YB2O3 هو أكثر فقراً من أكاسيد الأرض الثلاثة الأخرى.

باختصار للنتائج ، يمكن ملاحظة أن إضافة أكاسيد الأرض النادرة كعوامل تمعدن يمكن أن تعزز بشكل فعال تكوين MGAL2O4 ، حيث يكون للعينات مع إضافة SM2O3 كثافة كبيرة نسبيًا وقوة الضغط. لذلك ، تم فحص تأثير إضافة SM2O3 على الكثافة الكبيرة والمسامية الظاهرة للعينات على وجه التحديد ، وترد النتائج في الشكل 4.

الشكل 4 تأثير إضافات SM2O3 المختلفة على المسامية الواضحة والكثافة الكبيرة للعينات

يوضح الشكل 4 العلاقة بين إضافة SM2O3 والمسامية الظاهرة والكثافة الكبيرة للعينات. مع زيادة محتوى أكسيد الساماريوم في العينة ، تنخفض المسامية الظاهرة وزيادة الكثافة الكبيرة مع زيادة كمية أكسيد الساماريوم في نطاق 0 ~ 1.5 بالوزن. عندما كان محتوى أكسيد الساماريوم 1.5 ٪ بالوزن ، كانت المسامية هي الأدنى وكانت الكثافة الكبيرة هي الأعلى. ومع ذلك ، عندما تجاوز محتوى أكسيد الساماريوم 1.5 ٪ بالوزن ، بدأت المسامية الظاهرة في الزيادة وبدأت الكثافة الكبيرة في الانخفاض.

الشكل 5 تأثير محتويات مختلفة من SM2O3 على قوة ضغط العينات في درجة حرارة الغرفة

يظهر الشكل 5 العلاقة بين محتويات أكسيد الساماريوم المختلفة وقوة ضغط درجة حرارة الغرفة للعينات. عندما يكون محتوى أكسيد الساماريوم 1.5 ٪ بالوزن ، فإن قوة الضغط للعينة هي الحد الأقصى لقيمة ، وهي أعلى بنسبة 94 ٪ من العينة بدون أكسيد السامريوم. ومع ذلك ، عندما تجاوز محتوى أكسيد الساماريوم 1.5 ٪ بالوزن ، بدأت قوة الضغط في درجة حرارة الغرفة في الانخفاض. إنه يوضح أن إضافة أكسيد الساماريوم يمكن أن يحسن قوة ضغط MG-alse خفيفة الوزن.

XRD من العينات مع محتويات مختلفة من SM2O3 إضافة ، فإن العينات المعدة لها قمم حيود MGAL2O4 قوية. تكشف المقارنة مع حيود العينات دون إضافات في الشكل 3 أن قمم حيود MGO لأكسيد SM2O 3- يحتوي على عينات مسطحة نسبيًا ، حيث تكون قمم الحيود لأكسيد المغنيسيوم الأكثر شهرة عندما تكون إضافة SM2O3 1.5 بالوزن. هذا يدل على أن إضافة SM2O3 يمكن أن تعزز تكوين المغنيسيوم الألومنيوم. تجدر الإشارة أيضًا إلى أنه عند 34.2 درجة و 23.7 درجة (1.5 ٪ بالوزن) ، كان رد فعل SM2O3 مع الشوائب في المادة الخام لتوليد مرحلة سليكات أرضية نادرة نادرة ، وهي مفيدة لرسالة الخطيئة ومتسابقات عالية من درجة الحرارة للمادة. تم تحويل قمم الإسبنيل المغنيسيوم والألومونيوم وقمم المغنيسيت للعينات المحضرة إلى حد ما ، والذي كان يرجع أساسًا إلى بنية طبقة الإلكترون 4F والنشاط الكيميائي للنادر من أيون نادر للتنشيط ، والتشويه المليء بالجزيئات ، والتشويه المفرط ، والخليط. عززت التلبد.

4. الخلاصة

في توليف MG-al الإسبنيل ، يمكن أن تزيد إضافة أكسيد يتتريوم ، وأكسيد يتربيوم ، وأكسيد اللانثانوم وأكسيد الساماريوم من كثافة الجزء الأكبر ، ويقلل من المسامية الظاهرة ، وزيادة قوة الضغط المضغوطة ، وتشجع على تكوين غليان MG-al ، والتي يتم فيها أداء الأداء الصباغية أكثر. عندما تصل إضافة SM2O3 إلى 1.5 ٪ بالوزن ، فإن العينة لديها أدنى مسامية وأعلى كثافة كبيرة تبلغ 2.28 جم\/سم مكعب و 31.72 ٪ على التوالي.

5. التثبيت

من خلال التكنولوجيا المذكورة أعلاه ، يتم تطبيق طوب الإسبنيل المغنيسيوم المركب الحراري المنخفض الحراري في 24-32 ، ويبلغ متوسط ​​درجة الحرارة 43 درجة من طوب الإسبنيل المغنيسيوم والألومنيوم ، وتصل عمر الخدمة إلى أكثر من 12 شهرًا. لا يتم التعرف على طوب المغنيسيوم المنخفض الحراري للألومينات من قبل العملاء على المستوى المحلي ، ولكن تم تطبيقه أيضًا في العديد من الأفران الدوارة من قبل العملاء في الخارج مثل أسمنت المكسيك وتركيا ، وقد تمت الإشادة به للغاية.

بهدف مشاكل استهلاك الطاقة العالية وارتفاع انبعاثات الكربون في صناعة الأسمنت ، فإن الموصلية الحرارية المنخفضة متعددة الطبقات مركبة المغنيسيا-ألومينا الطوب لديها الميزات المتقدمة التالية: تحسين الطبقة العاملة من خلال شكل حرارة من خلال التحسين ، يقلل من التكوين المركب من ثلاث طبقات ، ويؤدي إلى تقليص قوة المركب ، ويؤدي إلى تعزيز التحسين ، مما يزيد من تعزيز القوة المركب والتحسين. طبقة العزل. تم اختيار لوحة ألياف الألومينا التي تعززها الزركونيا مع مقاومة ممتازة عالية درجة الحرارة كمواد لطبقة العزل الحرارية من خلال دراسة مواد العزل الحرارية المختلفة. أثناء عملية التحضير ، يتم استخدام عملية الإنتاج المبتكرة لتحقيق التشكيل والاطلاق المتزامن ، وتبسيط العملية ، وتقليل التكلفة وتحسين كفاءة الإنتاج. الموصلية الحرارية المنخفضة المغنيسيوم-الألومنيوم الإسبنيل الطوب الحراري الموصلية 2. 4-2. 5w\/(mk) أقل بكثير من السوق المغنيسيوم الأليومنيوم العادية من السوق 3W\/(mk).

من خلال التطبيق الفعلي لتعليقات العملاء ، يمكن أن تقلل طوب المغنيسيوم المغنيسيوم المركب متعدد الطبقات المنخفضة من درجة حرارة الأسطوانة في المنطقة الانتقالية من فرن الأسمنت ، وفوائد توفير الطاقة وخفض الكربون. بالنسبة لتوفير الطاقة الدوارة الأسمنتية ، يوفر توفير الطاقة وخفض الانبعاثات اتجاهًا جديدًا.

شركة Zinfon الحرارية التكنولوجية المحدودة

نحن مورد مواد حراري يدمج البحث والتطوير والإنتاج والبناء والتخزين والتجارة.

نحن نقدم العديد من حراريات المغنيسيا والألومينا بما في ذلك كل من المنتجات ذات الشكل غير المقيد والمواد الخام والمنتجات الكيميائية ذات الصلة.

نحن معتمدون على ISO9001 و ISO14001 و ISO45001 والشهادات الوطنية والمحلية الأخرى على النحو التالي:

أرسل الاستفسار الآن