OARS  - 开放式访问奖励系统
DOI:10.2240 / Azojomo0201

玻璃行业AZS耐火材料的发展

一种。M.Guzmán,P.RodríguezE.塞伦诺

版权广告科技;被许可人Azom.com Pty Ltd.

这是一个AZO开放式访问奖励系统(AZO-OARS)文章在AZO-OAR的条款下分发//www.wireless-io.com/oars.asp提供了不受限制的使用,所以提供了原始工作的正确用途,但仅限于非商业分配和繁殖。

Azojomo(ISSN 1833-122X)第2卷2006年4月2日

主题涵盖

抽象的

关键词

介绍

实验程序

原材料选欧洲杯足球竞彩择和表征

AZ制剂制造

结果和讨论

结论

承认

参考文献

联系方式

抽象的

耐火材料可以支持高温,欧洲杯足球竞彩热强度和与侵蚀性环境的接触,因为它们被广泛用于水泥,玻璃和钢铁行业。商用AZ(氧化铝 - 氧化锆 - 二氧化硅)耐火材料是玻璃行业耐火材料的替代品,因为它们可以在玻璃液体加工过程中支持侵略性条件。欧洲杯足球竞彩然而,玻璃工业中遇到的另一个问题是通过落入熔融玻璃的耐火材料污染,这可以在最终产品中产生一系列缺陷。进行了该研究,以开发具有不同量Zro的AZS耐火材料的新配方2目的是改善玻璃熔炉中的特性,性能和工作条件,同时降低了这种类型的耐火材料的成本。获得的结果表明,Zro含量低的组合物2可以提供比商业产品更好的性能,在粒度分布中有一些修改。

关键词

S.intering.P.rocess,Z.伊尔替尼亚,C半发一种TTACK.R.esistance,S.罐头E.lectron.mIcroscopy,X射线D.IFFraction.

介绍

耐火材料可以考虑如何耐欧洲杯足球竞彩药在炉子和反应器中的过程中产生高温[1,2]。

一旦他的机械和耐热阻力,就确定了他对熔融渣和熔融产品的化学侵蚀性抵抗力的特定应用的耐火性的可靠性[3]。另一方面,它知道,当它们暴露于每个应用的特征条件时,所有耐火材料都被破坏,并且破坏中的常欧洲杯足球竞彩见因素是温度[4]。因此,需要具有高耐耐温性和与侵蚀性环境接触高耐高性的新型耐火材料欧洲杯足球竞彩[5,6]。

玻璃工业存在严重的污染问题[7,8]因为在初始熔化玻璃期间,耐火砖可以在围绕总粒子的基质中攻击最脆弱的点。欧洲杯猜球平台基质的溶出过程使总颗粒释放,它们保持漂浮在玻璃中,随后通过最终产品[9,10]。欧洲杯猜球平台

这项工作的主要利益是开发具有良好机械性能的耐火砖和良好的耐腐蚀性[11,12],采取商业产品组合物(AZS =氧化铝 - 氧化锆 - 二氧化硅)。

实验程序

原材料选欧洲杯足球竞彩择和表征

选择用于生产AZ欧洲杯足球竞彩组合物的原料是氧化铝,氧化锆和二氧化硅,进行两个来源:二氧化硅砂和二氧化硅烟气。原料之间的差异是它们的粒度,硅砂呈现为150的近似粒径欧洲杯足球竞彩μ.M虽然二氧化硅烟雾低于45μ.M,通过该转化进行,目的是在制备制剂的原料的颗粒尺寸中获得均匀性。欧洲杯足球竞彩根据该文献[13-15]中发现,使用氧化铝 - 氧化锆 - 二氧化硅的AZS耐火材料用于玻璃熔炉,另一侧,碳化物的存在提供了更好的耐腐蚀欧洲杯足球竞彩性的耐火材料通过熔融材料。欧洲杯足球竞彩

以了解每个原料的特性,使用以下分析技术:X射线衍射,扫描电子显微镜和差分热分析。这些分析采取了它们的每个复合材料的代表性。

AZ制剂制造

AZS耐火材料在实验室中生产2O.3.(43%),Zro2(20和37%)和SiO2(20和37%),同时制备了少量碳化硅和氧化镁的AZS耐火材料,以获得性能更好的产品。见表1。

表格1。AZ组合物(每个原料的重量百分比)欧洲杯足球竞彩

作品

AL.2O.3.

ZrO2

SiO.2
(硅砂)

SIC.

m

1 *

43.

37.

20.

-

-

2 **

43.

20.

37.

-

-

3 ***

39.

33.

18.

10.

-

4 ***

39.

33.

18.

-

10.

*商业组成

** Zro数量少量2

***分别与SIC和MgO的AZ

将所有原料在约1欧洲杯足球竞彩10℃的温度下干燥,在18小时内,在表1中呈现的3克,将3克均匀,均化并压制成2.5×0.5的标本x 0.5厘米,载荷13350厘米,足以紧凑灰尘并获得样品。在12,18,24和48小时期间,在1450℃的温度下进行燃烧。

从RXD和SEM表征准备的结果获得的结果表明需要改变一些实验条件,因为未获得足够的耐火阶段形成,由于晶粒中的直接键,并且材料保持不应反应,这可能在使用产品时产生问题[16]。

通过在组合物1(AZS = 43-37-20)中加入有机化合物(Methocel)和硅铝酸盐(粘土)加入有机化合物(Methocel)和硅铝酸盐(粘土)来制备新的AZ组合物,其目的是改善谷物中的粘合欧洲杯足球竞彩压实和按[17];类似的氧化铝,氧化锆和二氧化硅粒度(<45μ.用硅砂的变化获得m)(150μ.m)通过硅粉(<45μ.m)。将这些制剂烧结至1450°C在12,18,24和48小时内(表2)。通过另一侧,按压载荷从13350增加到44500 n,以改善样品压实。

通过从具有粘合材料表征这些产品的表征获得的结果,我们可以看出,对于足够的相,因此不需要添加这些化合物的添加,然而,二氧化硅烟污的使用在颗粒尺寸和更好的莫来石形欧洲杯足球竞彩成中提供均匀性。

另一方面,t商业Azs与实验室中产生的AZ组合物之间的比较分析(组合物1:AZS = 43-37-20和组合物2:AZS = 43-20-37)用X射线衍射,扫描电子显微镜,差分热分析和静态测试的商业砖获得。用熔融玻璃渗透和攻击。静态试验在燃气炉中在1450ºC的温度下进行4小时[18]。

表2。AZS修改组合物。

作品

AL.2O.3.

ZrO2

SiO.2
(硅砂)

SiO.2
(硅粉)

Methocel.

粘土

1

43.

37.

20.

-

-

-

2

42.1

36.3.

19.6

-

2

-

3.

42.1

36.3.

19.6

-

-

2

4.

43.

37.

-

20.

-

-

5.

42.1

36.3.

-

19.6

2

-

6.

42.1

36.3.

-

19.6

-

2

这些组合物用两个负载13350 y 44500n压实,以比较它们。

结果和讨论

图1和2分别介绍了两个组合物的X射线衍射图,分别具有高百分比的氧化锆。虽然在所有情况下都获得Badeleyite,石英和刚玉(来自原料)没有获得难治性质,但也检测到锆石和莫来石的存在。欧洲杯足球竞彩这些是高度耐火相,它们可以为最终产品提供优异的性能,因为它知道具有较少量Zro的耐火相形成2在类似的时间和温度是可行的。该观察结果表明耐火阶段形成与Zro的量无关2[19]。

Azojomo  - 奥佐杂志在线 - 在线材料 - 组合物欧洲杯足球竞彩1烧结至1450°C,负荷为13350 N.(B-Badeleyite,Q-Quartz,Cr-Cristobalite,C-Corundum,Zs-Zircon,M-Mullite)。

图1。组合物1烧结至1450℃,负载为13350 n。(b-badeleyite,q-armartz,cr-cristobalite,c-corundum,zs-zircon,m-mullite)。

Azojomo  - 奥佐杂志在线材料 - 组合物2烧结至1欧洲杯足球竞彩450℃。(B-Badeleyite,ZS-Zircon,C-Corundum,Q-石英,Cr-Cristoballite和M-Mullite)。

图2。成分2烧结至1450C。(B-Badeleyite,ZS-Zircon,C-Corundum,Q-石英,Cr-Cristoballite和M-Mullite)。

另一方面,含有碳化物和氧化镁添加剂的制剂没有呈现足够的行为,因为它们不巩固难熔基质,并且分别存在低熔点阶段。检测到具有氧化镁的组合物的XRD图案是堇青石的形成,该产品具有低熔点(约1390ºC),这代表了耐火材料所使用的临界问题,因为机械性能,例如令人折射性和机械抗性将减少。

烧结组合物的显微镜表征表明存在大颗粒的SiO颗粒2(图3)。由于晶粒和谷物之间的分离,未观察到晶粒周围的锌围绕晶粒的存在(图4),并且由于晶粒和晶粒之间的分离,并且莫来石的特征“针头”的存在而不是观察到微观结构中的良好键。没有检测到[20]。虽然随着这些烧结条件,温度和时间,我们可以找到耐火阶段,并不意味着获得的产品具有非常好的物理性质。由于粒度分布不足,因此由于产品的良好压实而导致晶粒之间存在弱粘合;它可以观察到低烧结温度。

Azojomo  - 奥佐杂志在线 - 组合物1(1450℃欧洲杯足球竞彩)18小时,微观结构呈现SiO2颗粒之间的分离。

图3。成分1(1450°c)18小时,微观结构呈现SiO颗粒之间的分离2

由于原材料(氧化铝,氧化锆和硅砂)由于不同的颗粒欧洲杯足球竞彩尺寸而不能产生良好的产品。二氧化硅砂的粒径大于氧化铝和氧化锆的粒径,然后考虑了一些修饰[17]:

粘合材料:粘土或欧洲杯足球竞彩甲基皮(2%)

通过二氧化硅烟气(分别为150至45μm)替换二氧化硅砂。

从13350到44500 n的压力变化

在这种情况下发现的相对于先前的组合物相同,但在这种情况下,石英伴有Badeleyite可以容易地产生锆石,并且自由石英趋于在Cristobalite中完全转化。添加粘合材料,例如甲片或粘土,不改变相的形成,因欧洲杯足球竞彩为这些材料仅促进产品的压实(图5和6)。他们可以帮助在粒子之间形成更好的粘合并改善烧结。欧洲杯猜球平台

Azojomo  - 在线材料 - 组合物4(1450°C)欧洲杯足球竞彩18小时,SiO2(暗)和锆石形成的分离(清除)。

图4。组成4(1450°c)18小时,分离SiO的颗粒2(黑暗)和锆石形成(清楚)。

Azojomo  - 奥佐杂志在线 - 在线 - 组合物1在欧洲杯足球竞彩18小时内烧结至1450°C,加入Methocel和粘土,负载13350n,(b-badeleyite,C-corundum,q-armarz,zs-zircon,m-mullite)。

图5。在18小时内烧结至1450℃的组合物1加入甲片和粘土,负荷13350n,(b-badeleyite,c-corundum,q-armarz,zs-zircon,m-mullite)。

Azojomo  - 奥佐杂志在线材料 - 组合物1(43-欧洲杯足球竞彩37-20):1450°C在18小时内,无需加入Methocel和粘土,负载13350和44500 N.(B-Badeleyite,C-Corundum,ZS-Zircon,m-mullite)。

图6。组合物1(43-37-20):1450℃,在18小时内,不添加甲基丝和粘土,负荷13350和44500n。(B-Badeleyite,C-Corundum,Zs-Zircon,M-Mullite)。

图7表示烧结过程的模型,起始点由接触颗粒组成,初始键从点触点到高度变形的接口。欧洲杯猜球平台随着烧结触点的尺寸增大,并且在初始阶段的表面积广泛损失。随着孔结构变圆,离散颗粒不太明显,并且烧结的中间阶段发生。欧洲杯猜球平台这由管状圆形孔结构的特征在于,对紧凑型表面开放;气体可以通过开放的孔隙空间渗透。因此,许多烧结结构仅烧结到该阶段,仅用于保持理想的孔结构[21]。

Azojomo  - 在烧结过程中转化了随着陶瓷微观结构的颗欧洲杯足球竞彩粒间键的在线 - 晶体键的模型。(a)松散的粉末(开始粘合生长)。(b)初始阶段(孔体积收缩)。(c)中间阶段(在接触处形成晶粒边界)。(d)最后阶段(毛孔变得更加顺畅)。

图7。作为陶瓷微观结构的颗粒键模型是在烧结过程中转化。(a)松散的粉末(开始键生长)。(b)初始阶段(孔体积收缩)。(c)中间阶段(在接触处形成晶粒边界)。(d)最后阶段(毛孔变得更加顺畅)

在评估改性组合物的微观结构之后,发现最佳结果用于添加二氧化硅烟雾和44500n的压力,而不是添加键合产物(图8和9)。

Azojomo  - 奥佐杂志在线材料 - 组合物1:18h欧洲杯足球竞彩,二氧化硅烟气的使用可以在Al2O3(深谷)之间提供良好的键。

图8。组成1:18 h,使用二氧化硅烟雾可以在al的谷物之间提供良好的键2O.3.(暗谷物)

Azojomo  - 奥佐杂志在线材料 - 组合物1,18 欧洲杯足球竞彩h,微观结构呈现一些毛孔。

图9。组合物1,18 h,微观结构呈现一些孔隙。

原料的粒度非常显着,因为由于在相同尺寸的晶粒之间提供良好的欧洲杯足球竞彩粘合,因此获得了相同尺寸的良好键,并且获得了具有更好物理性质的最终产物[22,23]。可以看到该事实可以看出,对于与组合物1,2和商业产品的熔融玻璃接触的耐火材料的静电试验;在里面FIGURE 10我们可以在静态试验后看到三种组合物,它们表示熔融玻璃的渗透。三种组合物的显微镜分析表明组合物2具有良好的Zro含量的良好行为22因为熔融玻璃渗透为约1.5cm的热面(与玻璃接触的区域),因为此原因在冷脸(样品的另一个区域)中不存在穿透,这表明该组合物可以呈现良好耐腐蚀性能。

Azojomo  - 氮杂杂志在线 - 静态试验到1450°欧洲杯足球竞彩C,4小时,(a)组成1:43-37-20

(一种)

Azojomo  - 奥佐杂志在线 - 静态试验在4小时内静欧洲杯足球竞彩态测试,(b)组成4:43-37-20

(b)

Azojomo  - 奥佐杂志在线 - 静态试验在4小时期间欧洲杯足球竞彩到1450°C,(C)商业产品

(C)

图10。静态测试到1450°C在4小时期间,(a)组合物1:43-37-20,(b)组合物4:43-37-20,(c)商业产品

我们可以看到没有孔的微观结构和均匀相分布的良好性能和耐火阶段的特征。

新al的发展2O.3.-Zro.2-SIO.2(AZS)产品低Zro2允许具有良好的机械和热性能的耐火材料;欧洲杯足球竞彩因此,AZ有20%的Zro2自Zro以来具有经济优势2非常昂贵,商业产品中的包含约37%。

同意这些结果和讨论,我们提出了下一个结论。

结论

AZS耐火材料在实验室制造,Zro数量少量2,可以掌握与熔融玻璃接触的侵蚀条件。

使用粘合材料(Methocel和粘土)欧洲杯足球竞彩和原料的足够压实是适用于耐火阶段的形成。

原料组分的粒径有助于形成阶段,可以有助于获得耐火基质,这种特性对于耐火陶瓷材料非常重要。欧洲杯足球竞彩

因此,Zro含量低的AZS耐火材料2可以在熔融炉中使用令人满意的经济性。

承认

作者感谢Harbison Walker Refrities,S.A. de C.v.提供对实验数据的设施的访问。

参考文献

1。H. W. Hennicke,“耐火材料:传统或先进陶瓷”,英制,41.[4](1992)252-257。

2。W. D.王子,H.K.Bowen和D. R.Uhlmann,“陶瓷概论”,John Wiley&Sons,USA(1976)PP。540-549。

3.A. M. Alper,“高温氧化物。镁质,石灰和铬镍渣“学术出版社。(1970)P. 143-148。

4.J.I.Duffy,“耐火材料”,Noyes Da欧洲杯足球竞彩ta Corporation,USA(1980)PP。180-181。

5。H.Leupold和K. Santowski,et。al。“改善SIO耐火材料的耐碱攻击欧洲杯足球竞彩2- -2O.3.旋转水泥窑中温度高达1300°C的系统“,英制,(1984)29-34。

6。N. Santerander,“refrarios en Altos Hornos”,Siderurgia LatinoAmericana,361.(1990)2-15。

7。K. Lang,“玻璃熔化炉的高型石英耐火材料”,玻璃,7月(1995)254。

8。K. J. Konsztowicz,“腐蚀性耐火材料的孔隙率”,J.IM。陶瓷。SOC。,76.[5](1993)1169-1176。

9。P. Robyn,J.Moreau,“通过实验室模拟检测选择集装箱玻璃炉子的锆石砖”,玻璃,7月(1995)408。

10。J. C. Tribollet,H. Lagneaux,“AZS融合在举出的AZS融合的压力”,玻璃,7月(1995)251252。

11.G. Duvierre,B.Copet和M.A.Nelson,“使用融合铸造AZ产品及其整体衍生物在陶瓷工业的应用中”,美国陶瓷学会,通过熔融玻璃腐蚀材料,P.105-129。欧洲杯足球竞彩

12.J.Tirlocq和R. Dramais,“混合氧化物的反应烧结及其在玻璃工业中的应用”,XXVIII国际矿床上的耐火材料,亚琛(1986)426-435。

13。C. Mcgarry和T.Wehrenberg,“GlassFibre熔炉的耐火材料”,玻璃,11月(1989)459。

14。G. Duvierre和Y.Boussant-Roux,“融合氧化锆或融合AZS:这是最好的选择?陶瓷。eng。SCI。Proc。,20.[1](1999)65-80。

15.S. Endo,K.Hamaoka和A. ITO,“氧化锆融合铸造厂”,玻璃,3月(1990)109-113。

16。D. W. Richerson,“现代陶瓷工程。设计中的属性,加工和使用“,Marcel Dekker,Inc.N.Y.(1982)。

17。I. Knizek,“Losparámetrosde refactarios y Prefabricados”,Barro Mex,S.A. de C.v.,México(1989)7-12。

18。norma alemana d.i.n.n.1069.(1931)。

19。T.Katoh,K.Ichikawa,“玻璃纤维炉密集砖的发展”,XXVIII国际耐火材产兼奥氏菌,亚琛(1986)388-407。

20。S. Sugita,C.A.欧洲陶瓷学会,“通过同源沉淀的细纯莫来石粉末,”欧洲陶瓷学会18.(1998)1145-1152。

21。R.德国,“粒子包装理论的基本面”,John Wiley&Sons,Inc。,纽约(1996)1-13。

22。E. A. Thomas,D.G.Patel和W.t.Brandt,“粘合AZS耐火材料为玻璃加工”,加拿大陶瓷学会学报,53.(1984)51。

23。J. H. Cherpers,“耐火材料。生产与物业“,钢铁研究所。伦敦(1973)第363-364页。

联系方式

A. M.Guzmán.

Facultad deIngenieríaMecánicayeléctrrica,Moderado enIngenieríade Materiales
Universidadautónomade nuevoleón

电子邮件:[电子邮件受保护]

P.Rodríguez.

Facultad deIngenieríaMecánicayeléctrrica,Moderado enIngenieríade Materiales
Universidadautónomade nuevoleón

E.塞伦诺

哈利柏沃克耐火材料,
S.A. de C.v.

以印刷形式发表在“材料和材料加工期刊技术进步,6 [1](2004)69-76”中。欧洲杯足球竞彩

告诉我们你的想法

您是否有审核,更新或任何您想要添加到本文的内容?

留下您的反馈意见
提交