高性能陶瓷蓄熱球的研制
前邊講過國內一些鋼鐵廠為蓄熱球的質量,使用進口小球,但實際上通過研究我們得知這些小球都是國外氧化鋁廠的原料球,性能并不完全滿足冶金*的需要,針對這一問題,本文的研究通過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。
開始介紹研究之前,先帶大家了解一下進口陶瓷蓄熱球:
目前進口的陶瓷蓄熱球主要成份通常為Al2O3,其含量可達99%,體積密度3.71g/cm3,顯氣孔率1%,經超高溫燒結而成,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、抵抗煙氣灰份化學侵蝕的能力及好的熱震穩定性,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*針對這一問題開展高性能陶瓷蓄熱球的研制工作。
先從添加劑研究來講解高性能陶瓷蓄熱球的研究,以后再結合加工工藝和性能指標兩方面來給大家介紹研究成果。
根據目前國內研究的結論當Al2O3含量為90%的A90陶瓷球作為蓄熱小球使用時,這種球成本較低,能夠穩定的批量供應,但含有較多的SiO2、TiO2、Fe2O3、CaO等雜質,使用中易與煙氣中的灰份發生反應,增加煙氣的流通阻力及蓄熱換熱能力。但是通過優選助燒結劑,可以在降低Al2O3含量的基礎上小球的耐腐蝕性和蓄熱/放熱能力,這也是本研究的出發點。根據以上研究思路,對有關的添加劑進行大量的研究。
以α-Al2O3微粉為主原料(加入量97%),以ρ-Al2O3粉為結合劑,加入量為3%。在此基礎上,加入不同的添加劑,以實現在較低的溫度下燒結氧化鋁材料,達到高的體積密度。
(1)加入硅溶膠(外加)
研究結果:硅溶膠的加入,使材料的體積密度降低,不能起到促進材料燒結的效果。
(2)加入MgO微粉(外加)
研究成果:加入少量的MgO,對提高材料的體密有利,但加入量超過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1650℃×3h燒后開裂嚴重,損失了材料的熱震穩定性。
(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1650℃×3h燒后,顯氣孔率測定結果均為0,致密化效果較為明顯。材料體密的增加效果并沒因鋯英石的進一步增加而增加,而鋯英石的成本稍高,所以其加入量以少為宜。
對添加劑的研究*到這里,其他添加劑不再做詳細介紹。
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