Koji čimbenici utječu na učinkovitost vatrostalnih materijala i najbolju gradaciju čestica

Studije su pokazale da se kvaliteta proizvoda može poboljšati poboljšanjem gradacije zrna, čineći sastojke najčvršćim povezivanjem i poboljšanjem gustoće proizvoda. Stoga je najvažnije proučiti omjer čestica vatrostalnog agregata kako bi se omogućilo što čvršće pakiranje agregata u vatrostalnom procesu.

Provedeno je nekoliko eksperimenata kako bi se optimizirala gradacija zrna amorfnih vatrostalnih materijala, što izravno utječe na kvalitetu materijala. Stvarna situacija vatrostalnih materijala u uporabi također ima važan utjecaj na odlučivanje o kritičnoj veličini čestica. Općenito govoreći, što je gornja granica veličine čestica veća, materijal ima bolju otpornost na toplinski udar. Povećanje promjera čestica također povećava gustoću pakiranja kovkih vatrostalnih materijala. Ali u stvarnoj proizvodnji, ako je veličina čestica prevelika, sklona je segregaciji čestica, stoga je teško dobro oblikovati i površina će biti hrapava, a rubna struktura labava. Posebice za amorfne vatrostalne materijale, traženje velikih čestica ozbiljno će utjecati na cementaciju i performanse materijala. Stoga je od velike važnosti proučavati optimalnu distribuciju veličine čestica plastike.

Većina relevantnih teorija nakupljanja čestica temelji se na diskretnim modelima veličine čestica, većinom na Furnasovoj teoriji. Prema ovoj teoriji, između tri različite veličine čestica, srednja čestica treba biti ispunjena između velikog prostora čestica, a fina čestica treba biti ispunjena između srednje čestice i velikog prostora čestica. U stvarnoj praksi proizvodnje vatrostalnih materijala, međutim, raspodjela veličine čestica je prikladnija za kontinuirani model.

Eksperiment je proveden na kovkim vatrostalnim materijalima na bazi boksita, s varijablama veličine agregata, količine lagane šamotne gline, fosforne kiseline i vode.

Rezultat pokazuje da je izvedba najbolja kada je količina lagane gline {{0}}wt.%. Pretjerano dodavanje će povećati skupljanje linije nakon kalcinacije na visokoj temperaturi, povećati puzanje na visokoj temperaturi i smanjiti temperaturu omekšavanja pod opterećenjem. Premalo dodavanje ne može poboljšati savitljivost sirovina. Najbolja izvedba može se postići kada se indeks savitljivosti kovkog vatrostalnog materijala s visokim postotkom aluminija kontrolira s 25-30%. Smanjenjem dodavanja vode s 5% na 1% značajno se povećala čvrstoća uzoraka na savijanje, značajno se smanjila prividna poroznost i povećala tlačna čvrstoća, dok je volumna gustoća ostala u osnovi nepromijenjena. Kako se dodavanje vode smanjuje, savitljivost proizvoda se sukcesivno smanjuje, a zatim se postupno povećava pritisak potreban za nabijanje i oblikovanje, što rezultira čvršćim spajanjem zrna, a zatim sukcesivno povećana fizička svojstva otpornosti na normalnu temperaturu. Što se tiče fosforne kiseline, najbolji omjer fosforne kiseline (pretvorene u čistu fosfornu kiselinu) je 4% prema 5%. Kada je količina niža, ne može se jamčiti čvrstoća prianjanja materijala. Kada je viši, materijal se lako porculanira na visokoj temperaturi (iznad 1300 stupnjeva), stvarajući krti materijal i utječući na performanse pri visokim temperaturama. Količina finog praha u agregatu izravno utječe na količinu fosforne kiseline i snagu vezivanja između fosforne kiseline i boksita. Što je sirovina finija, to će biti bolja kemijska reakcija između fosforne kiseline i boksita, a time će i snaga kemijskog vezivanja biti posljedično povećana. S različitim savitljivim proizvodima, najbolja gradacija boksitnog agregata je 1-3mm: Manje od ili jednako 1mm: Manje ili jednako 0,074mm=47:18:25, a postotak lagane vatre glineni prah (manje ili jednako 0,074 mm) je 10 tež.%.