औद्योगिक भट्ठों की ऊर्जा की बचत हमेशा एक प्रमुख मुद्दा रहा है जिसे बड़े ऊर्जा उपभोक्ताओं जैसे धातु विज्ञान, मशीनरी और रासायनिक उद्योगों द्वारा तत्काल हल करने की आवश्यकता है। भट्ठी की परत के रूप में कम थोक घनत्व और कम तापीय चालकता के साथ हल्के गर्मी-इन्सुलेट सामग्री का उपयोग इसके प्रभावी समाधानों में से एक है। इसकी कम तापीय चालकता, कम ताप क्षमता, उच्च तापमान प्रतिरोध, अच्छा तापीय आघात प्रतिरोध, उच्च आयामी सटीकता और एक समान संरचना के कारण, धातु विज्ञान, पेट्रोकेमिकल, निर्माण सामग्री, चीनी मिट्टी की चीज़ें जैसे विभिन्न क्षेत्रों के लिए मुलाइट गर्मी-इन्सुलेटिंग आग रोक ईंटें उपयुक्त हैं। और मशीनरी। इस तरह की औद्योगिक भट्टी गर्म सतह अस्तर और बैकिंग, क्योंकि यह लौ के सीधे संपर्क में हो सकती है, एक अत्यंत उत्कृष्ट गर्मी इन्सुलेशन दुर्दम्य सामग्री है।
Mullite गर्मी-इन्सुलेटिंग अपवर्तक ईंटें सामग्री के अंदर छेद बनाकर हल्के वजन और गर्मी इन्सुलेशन के प्रभाव को प्राप्त करती हैं। इसलिए, तैयारी सिद्धांत मुख्य रूप से बर्न-आउट विधि, फोम विधि और रासायनिक विधि सहित सामग्री में छिद्रों को पेश करना है। प्रतिक्रिया विधि, झरझरा सामग्री विधि, जेल इंजेक्शन मोल्डिंग विधि, फ्रीज-सुखाने की विधि और इन-सीटू अपघटन विधि जैसी सामान्य विधियाँ। उनमें से, बर्नआउट विधि को अलग-अलग मोल्डिंग विधियों के कारण एक्सट्रूज़न विधि और मशीन प्रेसिंग विधि में विभाजित किया जा सकता है। विभिन्न तैयारी प्रक्रियाओं का मुलिट ईंटों के प्रदर्शन पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है। मल्लाइट ईंटों पर विभिन्न प्रक्रियाओं के प्रभाव का पता लगाने के लिए, मुलाइट ईंटों को तीन तरीकों से तैयार करने के लिए प्रयोग किए गए: मशीन प्रेसिंग विधि, एक्सट्रूज़न विधि और फोम विधि। और इसके प्रदर्शन की तुलना की।
प्रयोग
1.1 कच्चा माल
The main raw materials for the experiment are as follows: clay, calcined alumina ((ω(Al₂0₃)≥99, D0.5 is 0.043-0.1mm), calcined mullite powder ω(Al₂0₃)≥65, D0.5 is 0.1-0.5mm), Tabular corundum, (ω(Al₂0₃)>199.4, D0.5 0.043-0.2mm), केनाइट और सिलिमेनाइट है। प्रयोग में प्रयुक्त फोमिंग एजेंट सोडियम डोडेसिल सल्फोनेट था। उपयोग की जाने वाली बर्नआउट सामग्री चूरा और पॉलीप्रोपाइलीन गेंदें थीं। बाध्यकारी एजेंट पॉलीविनाइल अल्कोहल (पीवीए) है।
1.2 तैयारी
फोम विधि: तालिका में अनुपात के अनुसार प्रायोगिक कच्चे माल को 4 घंटे के लिए पूर्व-मिश्रित किया जाता है। पाउडर को एक समान और स्थिर घोल में मिलाने के लिए 30 ~ 35wt प्रतिशत पानी डालें; फिर फोमिंग एजेंट में पानी डालें और एक स्थिर फोम प्राप्त करने के लिए तेज गति से हिलाएं: अंत में घोल और फोम को समान रूप से मिलाएं। इसे 40mmx40mmx160mm मोल्ड में इंजेक्ट करें। और इसे हल्का सा हिलाएं। बड़े बुलबुलों को हटाने के बाद, इसे कमरे के तापमान पर 8-12 घंटों के लिए प्राकृतिक रूप से सूखने के लिए रख दें। डीमोल्ड करें और 24 घंटे के लिए 1100 डिग्री पर बेक करें। 1550 प्रतिशत फायरिंग और इसे 3 घंटे तक गर्म रखने के बाद, एक मुलाइट हीट-इंसुलेटिंग रिफ्रैक्टरी ईंट प्राप्त होती है।
दबाने की विधि: प्रायोगिक कच्चे माल को 4 घंटे के लिए तालिका 1 में 2# के अनुपात के अनुसार पूर्व-मिश्रित किया गया था, फिर पॉलीविनाइल अल्कोहल को पतला किया गया और फिर समान रूप से मिश्रित पाउडर में जोड़ा गया। 10-15 मिनट के लिए हिलाया गया, और 5MPa के दबाव में 114mm×65mm×230mm बिलेट में एक्सट्रूड किया गया। ईंटों को 24 घंटे के लिए 110 डिग्री पर बेक किया जाता है। उन्हें 1550 डिग्री पर दागा जाता है और 3 घंटे के लिए रखा जाता है ताकि मुल्लाइट हीट-इंसुलेटिंग रिफ्रैक्टरी ईंटें प्राप्त की जा सकें।
एक्सट्रूज़न विधि: प्रायोगिक कच्चे माल को 4 घंटे के लिए तालिका 1 में 3# के अनुपात के अनुसार पूर्व-मिश्रित किया गया था, और 10-15wt प्रतिशत पानी डाला गया और फिर समान रूप से हिलाया गया। मटेरियल ट्रैपिंग और मड रिफाइनिंग जैसी प्रक्रिया प्रक्रियाओं के बाद, एक्सट्रूज़न द्वारा 114mm× तैयार किया गया था। 65 मिमी × 230 मिमी ईंटों को 24 घंटों के लिए 1100C पर बेक किया गया, फिर 1550 डिग्री पर पकाया गया और 3 घंटे के लिए मुलाइट ईंटों को प्राप्त करने के लिए रखा गया।
1.3 विशेषता
इस आधार पर कि तीन मोल्डिंग विधियों द्वारा तैयार किए गए नमूनों का थोक घनत्व 1.0-1.1g/cm3 है, नमूनों के प्रत्येक समूह के प्रदर्शन का कई बार परीक्षण किया जाता है, और औसत मान लिया जाता है।
(1) जलने के बाद नमूने की रैखिक परिवर्तन दर राष्ट्रीय मानक जीबी / टी 5998-2007 के अनुसार निर्धारित की जाती है:
(2) रीबर्निंग लाइन के परिवर्तन की दर राष्ट्रीय मानक (GB/T3997.1-1998) के अनुसार निर्धारित की जाएगी;
(3) नमूने की संपीड़ित शक्ति राष्ट्रीय मानक (GB/T3997.2-1998) के अनुसार निर्धारित की जाती है;
(4) नमूने की तापीय चालकता धातुकर्म उद्योग मानक (YB / T 4130-2005) के अनुसार है। माप के लिए समतल तापीय चालकता मीटर (PBD-12-4Y) का उपयोग करें;
(5) नमूने का उच्च तापमान लोड नरम तापमान राष्ट्रीय मानक (जीबी / टी 5989-1998) के अनुसार निर्धारित किया जाता है। यह अंतर-बढ़ती विधि द्वारा मापा जाता है।
परिणाम और चर्चा
2.1 लाइन परिवर्तन पर मोल्डिंग विधि का प्रभाव
3 घंटे के लिए मुलाइट ईंट के नमूने को 1550 डिग्री पर फैंकने के बाद, फोम विधि द्वारा तैयार किए गए नमूने की रैखिक संकोचन दर सबसे बड़ी थी। यह 2.4 प्रतिशत तक पहुँचता है; एक्सट्रूज़न विधि द्वारा तैयार किए गए नमूने की रैखिक संकोचन दर सबसे छोटी है, केवल 1.3 प्रतिशत। आगे 12h के लिए 1620 डिग्री पर नमूने को फिर से जलाना, फोम विधि द्वारा तैयार किए गए नमूने में 0.73 प्रतिशत की सबसे छोटी रिबर्निंग रैखिक संकोचन दर है; जबकि एक्सट्रूज़न मोल्डिंग विधि द्वारा तैयार किए गए नमूने में सबसे बड़ी रिबर्निंग रैखिक संकोचन दर है, जो 1.56 प्रतिशत तक पहुंच गई है।
फोम विधि द्वारा तैयार मुलाइट ईंट में फायरिंग के बाद बड़े रैखिक संकोचन और पुन: फायरिंग के बाद कम रैखिक संकोचन की विशेषताएं होती हैं। मुख्य कारण यह है कि इसकी संरचना अधिक समान है, और ताकना आकार वितरण सूक्ष्म-नैनो सह-अस्तित्व के द्विध्रुवीय वितरण को प्रस्तुत करता है, और सिंटरिंग अधिक पूरी तरह से होता है। दूसरी ओर, मशीन दबाने की विधि द्वारा तैयार की गई मुलाइट हीट-इंसुलेटिंग रिफ्रेक्ट्री ईंटों की रैखिक संकोचन दर और पुन: निकाल दी गई रैखिक संकोचन दर, एक्सट्रूज़न विधि द्वारा तैयार की गई तुलना में छोटी होती है। यह मुख्य रूप से मोल्डिंग प्रक्रिया में विभिन्न बल दिशाओं के कारण है। के कारण। फायरिंग प्रक्रिया के दौरान मशीन प्रेसिंग विधि द्वारा तैयार किया गया नमूना कुछ हद तक सूज जाएगा।
2.2 ताकत पर मोल्डिंग विधि का प्रभाव
फोम विधि द्वारा तैयार की गई मुलाइट ईंटों में अच्छी कंप्रेसिव स्ट्रेंथ और फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ होती है। कंप्रेसिव स्ट्रेंथ 5.6MPa तक पहुंच जाती है और फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ 3.2MPa तक पहुंच जाती है; जबकि मशीन प्रेसिंग विधि द्वारा तैयार किए गए नमूनों में कंप्रेसिव स्ट्रेंथ और फ्लेक्सुरल स्ट्रेंथ होती है। दोनों बहुत कम हैं, पूर्व का केवल 1/4। उत्तरार्द्ध की कम ताकत का मुख्य कारण प्रेस मोल्डिंग प्रक्रिया के दौरान छिद्र पूर्व का "लोचदार प्रभाव" प्रभाव है, जो उत्पाद में आंतरिक दरारों की ओर जाता है।
2.3 लोड के तहत तापमान को नरम करने पर मोल्डिंग विधि का प्रभाव
फोम विधि द्वारा तैयार की गई मुलाइट ईंट का लोड सॉफ्टनिंग तापमान मशीन प्रेसिंग विधि या एक्सट्रूज़न विधि की तुलना में 100 डिग्री अधिक है, जबकि मशीन प्रेसिंग विधि और एक्सट्रूज़न विधि द्वारा तैयार की गई मुलाइट ईंट का लोड सॉफ्टिंग तापमान लगभग है जो उसी। इन्सुलेशन सामग्री का लोड नरम तापमान न केवल सामग्री की रासायनिक और चरण संरचना से संबंधित है, बल्कि इसकी ताकना संरचना से भी अविभाज्य है। फोम विधि द्वारा तैयार की गई मुलाइट ईंट में, गोल छिद्र समान रूप से वितरित किए जाते हैं, जो प्रभावी रूप से तनाव की एकाग्रता को दूर कर सकते हैं और विरूपण के बिना बाहरी ताकतों का प्रतिरोध करने की क्षमता में सुधार कर सकते हैं। इसी समय, इसकी सूक्ष्म-नैनो-स्तरीय संयुक्त ताकना संरचना गर्मी को प्रभावी ढंग से फैला सकती है। तनाव उच्च तापमान की स्थिति में बेहतर मात्रा स्थिरता बनाता है।
2.4 तापीय चालकता पर मोल्डिंग विधि का प्रभाव
समान थोक घनत्व के मामले में, फोम विधि द्वारा तैयार की गई मुलाइट ईंटों की तापीय चालकता मशीन दबाने की विधि या एक्सट्रूज़न विधि की तुलना में छोटी होती है। तापीय चालकता उत्पाद की सरंध्रता से निकटता से संबंधित है, और सरंध्रता बढ़ जाती है। गैस-ठोस चरण इंटरफ़ेस बढ़ जाता है, और ठोस चरण गर्मी चालन के फोनन बिखरने में वृद्धि होती है, जिससे दुर्दम्य सामग्री की तापीय चालकता कम हो जाती है। इसी समय, तापीय चालकता भी ताकना व्यास से निकटता से संबंधित है। उच्च तापमान की स्थिति में, गैस के अणुओं की गति तेज हो जाती है। टक्कर की संभावना में वृद्धि के कारण माध्य मुक्त पथ कम हो जाता है। जब गैस अणु की गति का औसत मुक्त पथ इस सीमा में माइक्रोप्रोर्स के आकार के करीब या उससे भी अधिक होता है, तो छिद्रों में संवहन ताप हस्तांतरण कमजोर हो जाता है और सामग्री की तापीय चालकता कम हो जाती है। . फोम विधि द्वारा तैयार मुलाइट ईंटों के छिद्र माइक्रो-नैनो छिद्र होते हैं, संवहनी गर्मी हस्तांतरण बहुत कम हो जाता है, और गर्मी इन्सुलेशन प्रभाव में काफी सुधार होता है।
निष्कर्ष के तौर पर
तीन अलग-अलग मोल्डिंग विधियों द्वारा तैयार की गई मुलाइट लाइटवेट इंसुलेशन ईंटों के प्रदर्शन की तुलना करके। हम देख सकते हैं कि फोम विधि में अच्छे गर्मी इन्सुलेशन प्रभाव, उच्च भार नरमी तापमान, अच्छी ताकत और कम पुनर्जन्म रैखिक परिवर्तन दर के फायदे हैं, इसलिए इसके स्पष्ट फायदे हैं।
