روش تولید آجر نسوز عایق و تفاوت عملکرد

آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت عمدتاً با ایجاد سوراخ هایی در داخل مواد به وزن سبک و اثرات عایق حرارتی دست می یابند. بنابراین، اصل آماده سازی وارد کردن منافذ به مواد است که عمدتاً شامل روش سوختگی، روش فوم و روش شیمیایی است. روش های رایج مانند روش واکنش، روش مواد متخلخل، روش قالب گیری تزریق ژل، روش خشک کردن انجمادی و روش تجزیه درجا. از این میان، روش فرسودگی را می توان به روش اکستروژن و روش پرس ماشینی به دلیل روش های مختلف قالب گیری تقسیم کرد. فرآیندهای مختلف آماده سازی تأثیر مهمی بر عملکرد آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت دارند. به منظور بررسی تأثیر فرآیندهای مختلف بر روی آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت، آزمایش‌ها با روش پرس مکانیکی انجام شد. روش اکستروژن و روش فوم. آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت به روش های مختلف تهیه و عملکرد آنها مقایسه شد.

1.1 مواد اولیه

مواد خام اصلی برای آزمایش به شرح زیر است: خاک رس، آلومینا کلسینه ((ω(Al203)≥99، D0.5 0.043-0.1mm است)، پودر مولایت کلسینه شده ω(Al203)≥65، D0.5 0.1- است. 0.5 میلی متر)، کوراندوم جدولی، (ω(Al203)> 199.4، D0.5 0.043-0.2 میلی متر است)، کیانیت و سیلیمانیت. عامل کف کننده مورد استفاده در آزمایش سدیم دودسیل سولفونات بود. مواد فرسودگی مورد استفاده خاک اره و توپ های پلی پروپیلن بودند. عامل اتصال پلی وینیل الکل (PVA) است.

1.2 آماده سازی

①روش فوم : مواد اولیه آزمایشی طبق نسبت 1# در جدول 1 پس از 4 ساعت از قبل مخلوط شدند. 30 تا 35 درصد وزنی آب اضافه کنید تا پودر را به یک دوغاب یکنواخت و پایدار مخلوط کنید. سپس آب را به ماده کف کننده اضافه کنید و با سرعت بالا هم بزنید تا کفی پایدار به دست آید: در نهایت دوغاب و کف را به طور یکنواخت مخلوط کنید. آن را در قالب 40mmx40mmx160mm تزریق کنید. و کمی تکان دهید تا پس از برداشتن حباب های بزرگ، آن را در دمای اتاق قرار دهید تا به مدت 8-12 ساعت به طور طبیعی خشک شود. قالب زده و در دمای 1100 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت بپزید. پس از پخت در 1550% و گرم نگه داشتن آن به مدت 3 ساعت، یک آجر نسوز عایق حرارتی مولایت به دست می آید.

②روش پرس : مواد اولیه آزمایشی با توجه به نسبت 2# در جدول 1 به مدت 4 ساعت از قبل مخلوط می شوند، سپس پلی وینیل الکل رقیق شده و به پودر مخلوط یکنواخت اضافه می شود. به مدت 10-15 دقیقه هم بزنید و با فشار 5 مگا پاسکال در یک صفحه 114mm×65mm×230mm اکسترود کنید. آجرها در دمای 110 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت پخته می شوند. آنها در دمای 1550 درجه سانتیگراد پخته می شوند و به مدت 3 ساعت نگهداری می شوند تا آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت بدست آید.

③روش اکستروژن : مواد اولیه آزمایشی مطابق با نسبت 3# در جدول 1 به مدت 4 ساعت از قبل مخلوط شده و 10-15 درصد وزنی آب اضافه شده و سپس به طور یکنواخت هم زده شد. پس از فرآیند به دام انداختن مواد و تصفیه گل، 114mm× به روش اکستروژن تهیه شد. آجرهای 65 میلی‌متری 230 میلی‌متر در دمای 1100 درجه سانتیگراد به مدت 24 ساعت پخته شدند، سپس در دمای 1550 درجه سانتیگراد پخته شدند و به مدت 3 ساعت نگهداری شدند تا آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت به دست آید.

2.1 تأثیر روش قالب گیری بر تغییرات خط

از شکل زیر مشاهده می شود که پس از پخت نمونه آجر نسوز عایق حرارت مولایت در دمای 1550 درجه سانتی گراد به مدت 3 ساعت، میزان انقباض خطی نمونه تهیه شده به روش فوم بیشترین میزان را دارد. به 2.4٪ می رسد. نرخ انقباض خطی نمونه تهیه شده با روش اکستروژن کوچکترین است، تنها 1.3٪. با سوزاندن مجدد نمونه در دمای 1620 درجه سانتیگراد به مدت 12 ساعت، نمونه تهیه شده با روش فوم دارای کمترین میزان انقباض خطی باز سوزی 0.73٪ است. در حالی که نمونه تهیه شده با روش قالب گیری اکستروژن دارای بیشترین نرخ انقباض خطی سوزاندن مجدد است که به 1.56٪ می رسد.

آجر نسوز عایق حرارت مولایت تهیه شده به روش فوم دارای ویژگی های انقباض خطی زیاد پس از پخت و انقباض خطی کم پس از پخت مجدد می باشد. دلیل اصلی این است که ساختار آن یکنواخت تر است، و توزیع اندازه منافذ یک توزیع دوقطبی همزیست میکرو نانو ارائه می دهد، تف جوشی به طور کامل ایجاد می شود. از سوی دیگر، نرخ انقباض خطی و نرخ انقباض خطی آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت که به روش پرس ماشینی پس از پخت تهیه می‌شوند، نسبت به روش اکستروژن کوچک‌تر است. این عمدتا به دلیل جهت های مختلف نیرو در فرآیند قالب گیری است. ناشی از. نمونه تهیه شده با روش پرس ماشینی در طی فرآیند پخت تا حدی متورم می شود.

2.2 تأثیر روش قالب گیری بر استحکام

از شکل زیر مشاهده می شود که آجر نسوز عایق حرارت مولایت تهیه شده به روش فوم دارای مقاومت فشاری و مقاومت خمشی مناسبی است. مقاومت فشاری به 5.6 مگاپاسکال و مقاومت خمشی به 3.2 مگا پاسکال می رسد. در حالی که استفاده از ماشین فشرده سازی استحکام فشاری و مقاومت خمشی نمونه های تهیه شده با روش بسیار کم است، فقط 1/4 نمونه قبلی. دلیل اصلی استحکام کمتر دومی، اثر «الاستیک پس‌اثر» منفذ ساز در فرآیند قالب‌گیری پرس است که منجر به ایجاد ترک‌های داخلی در محصول می‌شود.

2.3 تأثیر روش قالب گیری بر دمای نرم شدن تحت بار

از شکل بالا می توان دریافت که دمای نرم شدن بار آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت تهیه شده به روش فوم 100 درجه سانتیگراد بالاتر از روش پرس ماشینی یا روش اکستروژن است در حالی که دمای مولایت عایق نسوز آجرهای تهیه شده به روش پرس ماشینی و روش اکستروژن 100 درجه سانتیگراد بالاتر هستند. دمای نرم شدن بار آجرهای نسوز عایق حرارتی مبتنی بر سنگ تقریباً یکسان است. دمای نرم شدن بار مواد عایق نه تنها به ترکیب شیمیایی و فازی ماده مرتبط است، بلکه از ساختار منافذ آن نیز جدا نیست. در آجر نسوز عایق حرارتی مولایت که به روش فوم تهیه شده است، منافذ دایره ای به طور یکنواخت روی آن پخش می شوند. که می تواند به طور موثر تمرکز تنش را پراکنده کند و توانایی مقاومت در برابر نیروهای خارجی را بدون تغییر شکل بهبود بخشد. در عین حال، دارای ساختار منافذ ترکیبی در سطح میکرو نانو است. این می تواند به طور موثر تنش حرارتی را پراکنده کند و باعث شود که در شرایط دمای بالا پایداری حجم بهتری داشته باشد.

2.4 تأثیر روش قالب گیری بر هدایت حرارتی

از شکل بالا می توان دریافت که تحت همان چگالی ظاهری، هدایت حرارتی آجرهای نسوز عایق حرارتی مولایت تهیه شده به روش فوم کمتر از روش پرس ماشینی یا روش اکستروژن است. هدایت حرارتی ارتباط نزدیکی با تخلخل محصول دارد و تخلخل افزایش می یابد. رابط فاز گاز-جامد افزایش یافته است و پراکندگی فونون رسانش حرارتی فاز جامد افزایش می‌یابد و در نتیجه هدایت حرارتی ماده نسوز را کاهش می‌دهد. در عین حال، هدایت حرارتی نیز با قطر منافذ ارتباط نزدیکی دارد. در شرایط دمای بالا، حرکت مولکول های گاز تشدید می شود. میانگین مسیر آزاد به دلیل افزایش احتمال برخورد کاهش می یابد. هنگامی که میانگین مسیر آزاد حرکت مولکول گاز به اندازه ریز منافذ در این محدوده نزدیکتر یا حتی بزرگتر باشد، انتقال حرارت همرفتی در منافذ ضعیف شده و هدایت حرارتی ماده کاهش می یابد. . منافذ آجرهای عایق حرارت سبک مولایت تهیه شده به روش فوم دارای منافذ میکرو نانو هستند، انتقال حرارت همرفتی بسیار کاهش می یابد و اثر عایق حرارتی به طور قابل توجهی بهبود می یابد.

با مقایسه عملکرد آجرهای عایق سبک مولایت تهیه شده با سه روش قالب گیری مختلف. می بینیم که روش فوم دارای مزایای اثر عایق حرارتی خوب، دمای نرم شدن بار بالا، استحکام خوب و نرخ تغییر خطی مجدد سوزاندن کوچک است، بنابراین مزایای آشکاری دارد.

برای مشاوره و اطلاعات بیشتر در مورد این پست با من تماس بگیرید

09123730052 شعبانی ( ساعت 9 الی 17 به جز روزهای تعطیل) و در تمامی ساعات با واتس آپ