V tem prispevku sta kot glavni surovini uporabljeni odstranjena jeklena žlindra iz odpadne opeke iz magnezijevega oksida in aluminijevega oksida ter odpadnega spinela iz magnezijevega oksida in glinice, cement pa se uporablja za pripravo nežgane opeke. Za pridobitev optimiziranih procesnih parametrov lahko zagotovi tehnično referenco za celotno uporabo ognjevzdržnih materialov po uporabi.
test
1.1 Surovine
Odstranjena jeklena žlindra in odpadni magnezijevo-aluminijev spinel se pridobita po odstranjevanju, rezanju in sortiranju z orodji, kot so kladiva in rezalni stroji.
(1) Žlindra za odstranjevanje jekla: po drobljenju, krogličnem mletju in presejanju se pridobijo tri različne specifikacije 0-1, 1-3 in 3-5 mm. Ker lahko surovine iz jeklene žlindre 1-3 mm in 3-5 mm delujejo kot skeletna komponenta v nežgani opeki in imajo podporno vlogo, izboljšajo trdnost nežgane opeke in zmanjšajo stroške izdelave opeke , zato naravni pesek ni dodan razmerju. Kemična sestava odstranjene jeklene žlindre je prikazana v tabeli 1. Vidimo lahko, da so surovine odstranjene jeklene žlindre jeklarska žlindra z visoko vsebnostjo železa (Fe2O3) in z visoko vsebnostjo peska (SiO2), glavne faze pa odstranjena jeklena žlindra sta faza dikalcijevega silikata in faza proste kalcijevega oksida; Plastnata struktura je porozna in ni gosta, podobna mikrostrukturi gline, zato lahko nadomesti glino za izdelavo negoreče opeke. Analiza EDS kaže, da so glavni elementi izluščene jeklene žlindre Si, Mg, Al, Ca, Fe in tako naprej.
(2) Odpadni magnezijevo-aluminijev spinel: po krogličnem mletju prepustite 45-mrežasto sito, da zagotovite, da je velikost delcev surovine v vzorcu manjša od 0,5 nm. Glavni sestavini odpadnega magnezijevo-aluminijevega spinela sta Al2O3 in MgO; po analizi lahko sklepamo, da sta glavni fazi odpadnega magnezijevo-aluminijevega spinela periklazna faza in magnezijeva-aluminijeva spinelna faza; opazimo lahko, da je odpadni magnezijev-aluminijev špinelni kamen plastna struktura. Z analizo energijskega spektra EDS je razvidno, da so glavni elementi odpadnega magnezijevo-aluminijevega špinela Al, Mg, Si itd., in obstaja veliko elementov aluminija, ki lahko zagotovijo potrebno trdnost za nežgane opeke.
(3) Cement: P·O42,5, zmogljivost izpolnjuje zahteve GB175-2007 "General Portland Cement". Cement se uporablja kot cementna komponenta in aktivator v nežganih opekah.
1.2 Priprava vzorca
Ta preskusni vzorec je pripravljen s postopki doziranja, mešanja, oblikovanja in utrjevanja. Pogoji šarže so: odstranjena jeklena žlindra je 60 odstotkov, 70 odstotkov (razdeljena v tri specifikacije 0-1, 1-3, 3-5 mm), odpadni magnezijev-aluminijev spinel je 20 odstotkov, 30 %, cement in voda sta določena na 10 %, 2 %. Material mešamo tako, da najprej 2 minuti sušimo, nato dodamo vodo in 2 minuti mokro mešamo. Ko so surovine enakomerno pomešane, se sprejme postopek oblikovanja. Premer kalupa je 20 mm, tlak oblikovanja pa 15 MPa. Po odstranitvi iz kalupa so bili vzorci utrjeni pri sobni temperaturi in tlaku 28 dni in vsake 3 dni razpršeni z vodo, da bi preprečili razpoke vzorcev, da bi dobili vzorce nežgane opeke. V procesu oblikovanja je bil za oblikovanje najprej uporabljen tlak 10 MPa in ugotovljeno je bilo, da vzorec ni bil popolnoma oblikovan in da je prah odpadel. In s primerjavo je ugotovljeno, da je tlačna trdnost vzorcev, oblikovanih pod tlakom 15 MPa, višja kot pri vzorcih, oblikovanih pod tlakom 10 MPa.
1.3 Strukturna karakterizacija in testiranje delovanja
(1) Z modelom D/max-rA rentgenskega difraktometra japonske družbe Rigaku je bila izvedena fazna analiza surovin jeklene žlindre in magnezijevo-aluminijevega spinela ter nežganih opek po oblikovanju in strjevanju.
(2) Vrstični elektronski mikroskop S-3000N podjetja Hitachi na Japonskem je bil uporabljen za karakterizacijo morfologije, strukture, oblike in porazdelitve nežganih opek.
(3) Z elektronskim univerzalnim preskusnim strojem (CTM4304, China MTS Company) so bili izvedeni preskusi tlačne in upogibne trdnosti vzorcev nežgane opeke.
Rezultati in analiza
2.1 Nasipna gostota in vpojnost vode nežganih opek
(1) Nasipna gostota nežgane opeke kaže splošni trend naraščanja s povečanjem vsebnosti odstranjene jeklene žlindre in zmanjšanjem vsebnosti odpadnega magnezijevo-aluminijevega spinela. Ko je gradacija delcev olupljene jeklene žlindre 0-1mm25 odstotkov, 1-3mm25 odstotkov in 3-5mm20 odstotkov, je nasipna gostota nežgane opeke največja , kar je 2863kg/m3. Razlog je lahko v tem, da se vsebnost luščene jeklene žlindre v vzorcu poveča, gostota luščene jeklene žlindre pa je večja od gostote odpadnega magnezijevo-aluminijevega špinela, kar vodi do povečanja skupne nasipne gostote nežgane opeke. (2) Ko je gradacija delcev olupljene jeklene žlindre 0 ~ 1 mm 15 odstotkov, 1 ~ 3 mm 15 odstotkov, 3 ~ 5 mm 30 odstotkov, je stopnja absorpcije vode nezgorele opeke najmanjša, kar je 6,07 odstotka, razlog pa je lahko 30 odstotkov odpadnega magnezijevo-aluminijevega spinela. Prah in 0-1 mm luščena jeklena žlindra sta v celoti zapolnila praznine v skeletu nežgane opeke, kar je povzročilo zmanjšanje absorpcije vode v vzorcu. In absorpcija vode vzorcev je v skladu z zahtevami glede absorpcije vode manj kot 18 odstotkov v standardu JC/T422-2007 "Non-Sintered Garbage Tailings Bricks".
2.2 Dimenzijsko odstopanje nežganih zidakov
Ker so aktivne komponente, kot so C2S, C3S in kalcijev železov aluminat v olupljeni jekleni žlindri, želatinaste, lahko med postopkom hidratacije nastane aktivator, ki lahko spodbudi aktivnost cementa, in aktivirani cement bo povzročil volumen negoreče opeke. Raztezanje, torej ima določen vpliv na velikost nežganih zidakov.
V tem preskusu je količina uporabljenega cementa 10 odstotkov, radialne in aksialne spremembe dimenzij obdelovanca so relativno majhne in na površini se ne pojavijo razpoke. V skladu z zahtevami JC/T422-2007 glede videza in odstopanja velikosti manj kot 2 mm.
v zaključku
(1) Tlak oblikovanja in razmerje surovin vplivata na zmogljivost nežgane opeke. Optimizirani parametri postopka priprave, pridobljeni z raziskavo, so: luščenje jeklene žlindre 0-1mm25 odstotkov, 1-3mm15 odstotkov, 3-5mm20 odstotkov, magnezij-aluminijev spinel 30 odstotkov, cement 10 odstotkov, tlak za vlivanje 15MPa.
(2) Poleg prvotnega magnezijevega oksida in kalcijevega sulfata, pridobljena nežgana opeka ustvarja tudi novo fazo serpentina. Morfološka analiza kaže, da imajo negoreče opeke oblogo in intarzijsko strukturo, drobni delci magnezijevo-aluminijevega spinela pa so vdelani v nepravilno luščeno ogrodje jeklene žlindre, ki igra vlogo polnila in naredi negoreče opeke goste.
(3) V tem preskusu je najmanjša stopnja vpojnosti vode pripravljene negoreče opeke 6,07 odstotka, največja tlačna trdnost pa 9,57MPa, kar izpolnjuje standardne zahteve JC/T446-2000 "Betonske opeke za tlakovanje". ". Ta eksperimentalna študija je zelo pomembna za splošno uporabo ognjevzdržnih materialov po uporabi.
