高性能陶瓷蓄熱球的研制
前邊講過(guò)國(guó)內(nèi)一些鋼鐵廠為蓄熱球的質(zhì)量,使用進(jìn)口小球,但實(shí)際上通過(guò)研究我們得知這些小球都是國(guó)外氧化鋁廠的原料球,性能并不完全滿(mǎn)足冶金*的需要,針對(duì)這一問(wèn)題,本文的研究通過(guò)合理的原料配比和組織*工藝,研制出成本更低,性能更好的高性能陶瓷蓄熱球。
開(kāi)始介紹研究之前,先帶大家了解一下進(jìn)口陶瓷蓄熱球:
目前進(jìn)口的陶瓷蓄熱球主要成份通常為Al2O3,其含量可達(dá)99%,體積密度3.71g/cm3,顯氣孔率1%,經(jīng)超高溫?zé)Y(jié)而成,體密高、氣孔率低,有利于提高蓄熱球的蓄熱能力及換熱能力,雖然高純的氧化鋁,有利于提高蓄熱球的耐火度、抵抗煙氣灰份化學(xué)侵蝕的能力及好的熱震穩(wěn)定性,但成本較高,冶金工藝是否需要使用如此高純的氧化鋁也需要研究,我們*針對(duì)這一問(wèn)題開(kāi)展高性能陶瓷蓄熱球的研制工作。
先從添加劑研究來(lái)講解高性能陶瓷蓄熱球的研究,以后再結(jié)合加工工藝和性能指標(biāo)兩方面來(lái)給大家介紹研究成果。
根據(jù)目前國(guó)內(nèi)研究的結(jié)論當(dāng)Al2O3含量為90%的A90陶瓷球作為蓄熱小球使用時(shí),這種球成本較低,能夠穩(wěn)定的批量供應(yīng),但含有較多的SiO2、TiO2、Fe2O3、CaO等雜質(zhì),使用中易與煙氣中的灰份發(fā)生反應(yīng),增加煙氣的流通阻力及蓄熱換熱能力。但是通過(guò)優(yōu)選助燒結(jié)劑,可以在降低Al2O3含量的基礎(chǔ)上小球的耐腐蝕性和蓄熱/放熱能力,這也是本研究的出發(fā)點(diǎn)。根據(jù)以上研究思路,對(duì)有關(guān)的添加劑進(jìn)行大量的研究。
以α-Al2O3微粉為主原料(加入量97%),以ρ-Al2O3粉為結(jié)合劑,加入量為3%。在此基礎(chǔ)上,加入不同的添加劑,以實(shí)現(xiàn)在較低的溫度下燒結(jié)氧化鋁材料,達(dá)到高的體積密度。
(1)加入硅溶膠(外加)
研究結(jié)果:硅溶膠的加入,使材料的體積密度降低,不能起到促進(jìn)材料燒結(jié)的效果。
(2)加入MgO微粉(外加)
研究成果:加入少量的MgO,對(duì)提高材料的體密有利,但加入量超過(guò)1%,則其使材料致密的效果逐漸趨弱。
(3)加入TiO2微粉(外加)
研究成果:加入不超過(guò)1%(0.2%的加入量效果已明顯)的TiO2微粉,可提高材料的體積密度,但加入TiO2的試樣,經(jīng)1650℃×3h燒后開(kāi)裂嚴(yán)重,損失了材料的熱震穩(wěn)定性。
(4)加入鋯英石微粉(外加)
研究成果:加入鋯英石微粉的試樣,經(jīng)1650℃×3h燒后,顯氣孔率測(cè)定結(jié)果均為0,致密化效果較為明顯。材料體密的增加效果并沒(méi)因鋯英石的進(jìn)一步增加而增加,而鋯英石的成本稍高,所以其加入量以少為宜。
對(duì)添加劑的研究*到這里,其他添加劑不再做詳細(xì)介紹。
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