कम थर्मल चालकता मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंटों गर्मी इन्सुलेशन प्रदर्शन का अनुसंधान और अनुप्रयोग

सार: मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंटों की उच्च थर्मल चालकता की समस्या को हल करने के लिए, दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड-डोपेड झरझरा मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल अपवर्तक एकत्रीकरण के सिन्टरिंग गुण और माइक्रोस्ट्रक्चर का अध्ययन किया गया था। इंडस्ट्रियल -लुमिना माइक्रोपाउडर और इलेक्ट्रोफ्यूज्ड मैग्नेशिया रेत का उपयोग मुख्य कच्चे माल के रूप में किया गया था, सोडियम डोडेसिलबेनज़ीन सल्फोनेट (एसडीबी) का उपयोग उड़ाने वाले एजेंट के रूप में किया गया था, और डेक्सट्रिन का उपयोग छिद्रपूर्ण एजेंट के रूप में किया गया था, जो कि y2O3, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, के अलावा, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O, YB2O को अलग -अलग द्रव्यमान -एल्यूमीनम स्पिनल के रूप में किया गया था। क्रमशः 3H के गर्मी संरक्षण के साथ 1600 डिग्री पर पाप किया गया, और नमूनों को थोक घनत्व, स्पष्ट छिद्र, और XRD, SEM, EDS और इसके भौतिक चरण रचना और माइक्रोस्ट्रक्चर के अन्य साधनों द्वारा पापी नमूनों को सिन्टर द्वारा निर्धारित किया गया था, ताकि झरझरा मैग्नीशियम सिनटेलिंग पर दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड को प्रकट किया जा सके। मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल के सिंटरिंग पर दुर्लभ पृथ्वी आक्साइड की शुरूआत का एक प्रचारक प्रभाव होता है, नमूने का थोक घनत्व, SM3O2 के नमूने में नमूना की संपीड़ित शक्ति 1.5wt% क्रमशः अधिकतम, 2.28g\/cm¯ और 50.5mpa तक पहुंच गई। एक प्रतिस्थापन ठोस समाधान बनाने के लिए मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल के साथ दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड, जिससे मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल डेंसिफिकेशन के सिंटरिंग को बढ़ावा मिलता है, cationic रिक्तियों और मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल क्रिस्टल जाली दोष। मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल क्रिस्टल के विकास और विकास के अनुकूल, इस कच्चे माल से बने उत्पादों के माध्यम से समान उत्पादों की तुलना में थर्मल चालकता में महत्वपूर्ण कमी है।

1. प्राप्य

वर्तमान में, चीन की सीमेंट रोटरी भट्ठा ऊर्जा की खपत बहुत गंभीर है, विशेष रूप से मौजूदा सीमेंट रोटरी भट्टे पहले और बाद में संक्रमण क्षेत्र के दुर्दम्य सामग्री के बिना भट्ठा त्वचा की सुरक्षा के बिना, दुर्दम्य ईंट सीधे भौतिक कटाव, थर्मल लोड और यांत्रिक तनाव प्रभाव, बहुत कठोर परिस्थितियों के उपयोग के अधीन हैं। वर्तमान में, चीन के बड़े पैमाने पर सीमेंट रोटरी भट्ठा संक्रमण क्षेत्र आम तौर पर सिलिका ईंट, सिलिका लाल ईंट या मैग्नेशिया-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंट का उपयोग करते हैं, सेवा जीवन मूल रूप से सीमेंट उत्पादन की आवश्यकताओं को पूरा करता है। हालांकि, मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंट और सिलिका ईंट, सिलिका लाल ईंट थर्मल चालकता, मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंट से अधिक या 3 से अधिक के बराबर। तो, 400 डिग्री तक। उच्च सिलेंडर दीवार का तापमान समस्याओं की एक श्रृंखला लाता है, जैसे कि क्लिंकर के सीमेंट टन की कोयला खपत बढ़ाना, प्रदूषणकारी गैसों के उत्सर्जन को बढ़ाना, और गंभीरता से "लाल भट्ठा" का कारण बनता है, जिससे सीमेंट रोटरी भट्ठा के सुरक्षित संचालन को प्रभावित किया जाता है।

दुर्दम्य हल्के मुख्य रूप से सामग्री में एक निश्चित मात्रा में छिद्रों की शुरूआत के माध्यम से, एक ही समय में दुर्दम्य सामग्री की ताकत को काफी कम किए बिना, कम तापीय चालकता होती है; एक ही समय में ऊर्जा की बचत भी कच्चे माल की तैयारी और सेवा की प्रक्रिया में संसाधनों की खपत को कम कर सकती है, दुर्दम्य सामग्री के अनुसंधान और विकास की एक दिशा है। इसलिए, नए कम तापीय चालकता मैग्नेशिया-एल्यूमीनियम स्पिनल लाइटवेट रेफ्रेक्टरीज का विकास सीमेंट उद्योग में ऊर्जा की बचत और खपत में कमी के लिए बहुत व्यावहारिक महत्व है।

2.test

2.1test सामग्री

परीक्षण के लिए, एल्यूमिना (कण का आकार {{{0}}}} से कम या बराबर। फोम, और yttrium ऑक्साइड (Y2O3), ytterbium ऑक्साइड (YB2O3), लैंथेनम ऑक्साइड (LA2O3) और सामारियम ऑक्साइड (SM2O3) एडिटिव्स के रूप में।

तालिका 1 कच्चे माल की रासायनिक संरचना

2.2 परीक्षण निर्माण और नमूना तैयारी

एल्यूमिना और इलेक्ट्रोफ्यूज्ड मैग्नीशियम रेत को 1: 1 (दाढ़ अनुपात), दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड के साथ मिलाया जाता है, और फिर 35% पानी, 0। मोल्ड्स डालने की प्रक्रिया को सामग्री और तेज़ के साथ लोड किया जाना चाहिए, परीक्षण सूत्र पर मोल्ड के बाद सामग्री के साथ मोल्ड्स को भरें तालिका 2 में दिखाया गया है।

तालिका 2 प्रायोगिक योग (wt%)

2.3 नमूना हैंडलिंग और प्रदर्शन परीक्षण

मोल्डिंग के बाद, नमूनों को 24 घंटे के लिए स्वाभाविक रूप से सुखाया गया, और फिर 12 घंटे के लिए 110 डिग्री पर एक सुखाने वाले बॉक्स में डिमोल्ड किया गया। अंत में, सूखे नमूनों को 3 घंटे के लिए 1600 डिग्री पर शांत किया गया। शारीरिक संरचना का विश्लेषण एक्स-रे विवर्तन विश्लेषक (पैनालिटिकल एक्स'पर्ट पाउडर डिफ्रेक्टोमीटर) और बल्क घनत्व, स्पष्ट पोरसिटी, और कमरे के तापमान संपीड़ित शक्ति को क्रमशः मापा गया था। नमूनों के थोक घनत्व, स्पष्ट छिद्र और कमरे के तापमान संपीड़ित शक्ति को मापा गया।

3. प्रयोगात्मक परिणामों की चर्चा और चर्चा

अंजीर। 1 विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड और थोक घनत्व और नमूनों के स्पष्ट छिद्र के बीच संबंध

मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल लाइटवेट एग्रीगेट के थोक घनत्व और स्पष्ट पोरसिटी पर विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी आक्साइड के प्रभाव को चित्र 1 में दिखाया गया है। जैसा कि आंकड़े से देखा जा सकता है, बिना जोड़े गए दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड मिनरलाइज़र के नमूने में सबसे कम थोक घनत्व होता है, और सभी चार दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड नमूने के सिंटरिंग को बढ़ावा देने का प्रभाव डालते हैं। SM2O3 के अलावा के नमूने में क्रमशः सबसे अधिक थोक घनत्व और सबसे कम स्पष्ट पोरसिटी 2.15 ग्राम\/सेमी and और 35.27%थी। जब Yb2O3 के 1 wt% को जोड़ा गया था, तो नमूनों में क्रमशः उच्च थोक घनत्व और स्पष्ट रूप से 2.13 g\/cm and और 47.77% की स्पष्ट छिद्र था।

अंजीर। 2 विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड का प्रभाव कमरे के तापमान पर नमूनों की संपीड़ित शक्ति पर

नमूनों की संपीड़ित ताकत पर विभिन्न दुर्लभ पृथ्वी आक्साइड के प्रभाव अंजीर में दिखाए गए हैं। 2 में, आकृति से, यह देखा जा सकता है कि दुर्लभ पृथ्वी आक्साइड के अलावा एमजी-अल स्पिनल लाइटवेट एग्रीगेट की संपीड़ित शक्ति में सुधार करने के लिए अनुकूल है, और जब SM2O3 के अलावा 1 WT%तक पहुंचता है, जो 46.8 है। यह मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण है कि SM2O3 की सिंटरिंग-प्रोमोटिंग संपत्ति सबसे अच्छी है, और परिणाम थोक घनत्व परीक्षण के परिणामों के अनुरूप भी है।

अंजीर। 3 एक्स-रे डिफ्रेक्शन पैटर्न ऑफ़ स्लीप्स विथ विभिन्न दुर्लभ अर्थ ऑक्साइड एडिटिव्स

विभिन्न प्रकार के दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड की 1 wt% सामग्री के साथ नमूनों के एक्स-रे विवर्तन पैटर्न को अंजीर में दिखाया गया है। 3 में जोड़ा गया दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड के बिना नमूनों ने लगभग 46 डिग्री पर MGO के लिए जिम्मेदार गहन विवर्तन चोटियों को दिखाया। इसके विपरीत, Y2O3, SM2O3 और LA2O3 के साथ डोप किए गए नमूनों में 46 डिग्री पर MGO विवर्तन चोटियों को स्पष्ट रूप से कमजोर या गायब कर दिया जाता है, यह दर्शाता है कि MGAL2O4 का विकास और गठन इन तीन नमूनों में अधिक पूर्ण है। यह ध्यान देने योग्य है कि YB2O3 नमूने में, 46 डिग्री पर विवर्तन शिखर अभी भी स्पष्ट है, जो दर्शाता है कि YB2O3 का सिंटरिंग-प्रोमोटिंग प्रभाव अन्य तीन दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड की तुलना में गरीब है।

परिणामों के सारांश में, यह देखा जा सकता है कि मिनरलाइजिंग एजेंटों के रूप में दुर्लभ पृथ्वी ऑक्साइड के अलावा, MGAL2O4 के गठन को प्रभावी ढंग से बढ़ावा दे सकता है, जिसमें SM2O3 के अलावा नमूनों में अपेक्षाकृत उच्च थोक घनत्व और संपीड़ित शक्ति होती है। इसलिए, थोक घनत्व और नमूनों के स्पष्ट छिद्र पर SM2O3 के अलावा के प्रभाव की विशेष रूप से जांच की गई थी, और परिणाम चित्र 4 में दिखाए गए हैं।

अंजीर। 4 अलग -अलग SM2O3 परिवर्धन का प्रभाव स्पष्ट छिद्र और नमूनों के थोक घनत्व पर

SM2O3 जोड़ और स्पष्ट छिद्र और नमूनों के थोक घनत्व के बीच संबंध चित्र 4 में दिखाया गया है। आकृति से, यह देखा जा सकता है कि स्पष्ट पोरसिटी और थोक घनत्व के भिन्नता रुझान विपरीत हैं। नमूना में सामरी ऑक्साइड सामग्री की वृद्धि के साथ, स्पष्ट छिद्र कम हो जाता है और बल्क घनत्व 0 ~ 1.5 wt%की सीमा में सामरी ऑक्साइड की मात्रा में वृद्धि के साथ बढ़ जाता है। जब सामरी ऑक्साइड सामग्री 1.5 wt%थी, तो पोरसिटी सबसे कम थी और थोक घनत्व सबसे अधिक था। हालांकि, जब सामरी ऑक्साइड सामग्री 1.5 wt%से अधिक हो गई, तो स्पष्ट छिद्र बढ़ने लगे और थोक घनत्व कम होने लगा।

अंजीर। 5 कमरे के तापमान पर नमूनों की संपीड़ित शक्ति पर SM2O3 की विभिन्न सामग्री का प्रभाव

विभिन्न सामारियम ऑक्साइड सामग्री और नमूनों के कमरे के तापमान संपीड़ित शक्ति के बीच संबंध चित्र 5 में दिखाया गया है। जैसा कि आंकड़े से देखा जा सकता है, जब नमूना में सामरी ऑक्साइड सामग्री 0 ~ 1.5wt%की सीमा में होती है, तो नमूना की सामान्य तापमान संपीड़ित शक्ति सामारिक ऑक्साइड सामग्री के परिवर्तन के लिए होती है। जब सामरी ऑक्साइड सामग्री 1.5 wt% होती है, तो नमूना की संपीड़ित शक्ति अधिकतम मूल्य होती है, जो कि सामरी ऑक्साइड के बिना नमूने की तुलना में 94% अधिक होती है। हालांकि, जब सामरी ऑक्साइड सामग्री 1.5 wt%से अधिक हो गई, तो कमरे के तापमान पर संपीड़ित शक्ति कम होने लगी। यह दर्शाता है कि सामरी ऑक्साइड के अलावा एमजी-एएलएसई हल्के एग्रीगेट की संपीड़ित शक्ति में सुधार कर सकता है।

SM2O3 की विभिन्न सामग्री के साथ नमूनों के XRD जोड़ा गया है, तैयार नमूनों में मजबूत MGAL2O4 विवर्तन चोटियां हैं। अंजीर में एडिटिव्स के बिना नमूनों के विवर्तन के साथ तुलना। 3 से पता चलता है कि SM2O 3- के नमूने युक्त MGO विवर्तन चोटियाँ अपेक्षाकृत सपाट होती हैं, जिनमें SM2O3 जोड़ 1.5 wt%होती है। इससे पता चलता है कि SM2O3 के अलावा मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल के गठन को बढ़ावा दे सकता है। यह भी ध्यान देने योग्य है कि 34.2 डिग्री और 23.7 डिग्री (1.5 wt%) पर, SM2O3 ने कच्चे माल में अशुद्धियों के साथ प्रतिक्रिया व्यक्त की कि एक उच्च पिघलने वाले दुर्लभ पृथ्वी सिलिकेट चरण CA2SM8 (SiO4) 6O2 को मूल कम पिघलने वाले साइलिकेट ग्लास छवि की जगह लेने के लिए, जो कि सिन्टरिंग गुणों और उच्च तापमान गुणों के लिए उपयोगी है। तैयार नमूनों की मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल चोटियों और मैग्नेसाइट चोटियों को एक निश्चित सीमा तक स्थानांतरित कर दिया गया था, जो मुख्य रूप से 4F इलेक्ट्रॉन-लेयर संरचना और दुर्लभ-पृथ्वी आयन SM 3+ (r=0} के रासायनिक गतिविधि के कारण था। सिंटरिंग को बढ़ावा दिया।

4। निष्कर्ष

Mg-Al स्पिनल लाइटवेट एग्रीगेट के संश्लेषण में, Yttrium Oxide, Ytterbium Oxide, Lanthanum Oxide और Samarium Oxide के अलावा बल्क घनत्व को बढ़ा सकते हैं, स्पष्ट पोरसिटी को कम कर सकते हैं, संपीड़ित शक्ति को बढ़ा सकते हैं, और MG-Al स्पिनल के गठन को बढ़ावा दे सकते हैं। जब SM2O3 का जोड़ 1.5 wt%तक पहुंच जाता है, तो नमूने में क्रमशः सबसे कम छिद्र और उच्चतम बल्क घनत्व 2.28 g\/cm and और 31.72%होता है।

5. अध्यादेश

उपरोक्त तकनीक के माध्यम से, कम थर्मल चालकता मल्टी-लेयर कम्पोजिट मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंटों को 24-32 मीटर में लागू किया जाता है, औसत तापमान मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंटों की तुलना में 43 डिग्री कम है, और सेवा जीवन 12 महीने से अधिक तक पहुंच जाता है। कम तापीय चालकता मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंटों को न केवल ग्राहकों द्वारा घरेलू रूप से मान्यता प्राप्त है, बल्कि मेक्सिको सीमेंट और तुर्की जैसे विदेशी ग्राहकों द्वारा कई रोटरी भट्टों में भी लागू किया गया है, और इसकी बहुत प्रशंसा की गई है।

सीमेंट उद्योग में उच्च ऊर्जा की खपत और उच्च कार्बन उत्सर्जन की समस्याओं को पूरा करते हुए, कम थर्मल चालकता मल्टीलेयर कम्पोजिट मैग्नेशिया-एलुमिना स्पिनल ईंटों में निम्नलिखित उन्नत विशेषताएं होती हैं: तीन-परत के समग्र संरचना के माध्यम से काम करने वाली परत का अनुकूलन काम करने की परत की थर्मल चालकता को कम करता है और एक ही समय पर सुधार करता है। इन्सुलेशन परत। उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोध के साथ Zirconia-Rinforced एल्यूमिना फाइबर बोर्ड को विभिन्न थर्मल इन्सुलेशन सामग्री के अध्ययन के माध्यम से थर्मल इन्सुलेशन परत के लिए सामग्री के रूप में चुना गया था। तैयारी प्रक्रिया के दौरान, अभिनव उत्पादन प्रक्रिया का उपयोग एक साथ मोल्डिंग और फायरिंग का एहसास करने के लिए किया जाता है, प्रक्रिया को सरल बनाया जाता है, लागत को कम किया जाता है और उत्पादन दक्षता में सुधार होता है। कम तापीय चालकता मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंटें थर्मल चालकता 2। 4-2।

ग्राहक प्रतिक्रिया के वास्तविक अनुप्रयोग के माध्यम से कम तापीय चालकता मल्टी-लेयर कम्पोजिट मैग्नीशियम-एल्यूमीनियम स्पिनल ईंटें सीमेंट भट्ठा, ऊर्जा बचत और कार्बन कटौती लाभ के संक्रमण क्षेत्र पर सिलेंडर के तापमान को प्रभावी ढंग से कम कर सकती हैं। सीमेंट रोटरी भट्ठा ऊर्जा की बचत और उत्सर्जन में कमी एक नई दिशा प्रदान करती है।

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