本文關鍵詞： 耐火可塑料 Al2O3/3Al2O3·2SiO2 性能 機理 模擬　出處：《武漢科技大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：傳統(tǒng)耐火可塑料屬于不定形耐火材料的一種，由于施工靈活，對冶金熱爐等設備的局部損害有著較好的修補能力。礬土基可塑料屬于使用最廣泛的一種耐火可塑料，其擁有耐火度高，抗熱震性好，耐磨性好等特點。本論文研究了不同結合劑對礬土基可塑料性能的影響，以及反應機理和高溫液相對莫來石的影響，通過有限元軟件綜合分析了材料在窯爐中使用情況。 首先以磷酸為結合劑研究了礬土骨料的最佳顆粒級配。按照骨料的最佳配比，加入不同的復合結合劑后，分別在110℃、850℃、1350℃三種溫度下處理后測試樣品的性能；通過X射線衍射、掃描電子顯微鏡等微觀分析手段，結合試樣不同溫度熱處理后的強度變化，解釋性能產(chǎn)生機理和液相對材料的影響，再將樣品進行高溫熱力學測試，分析其高溫性能。利用COMSOLMultiphysics有限元計算工具，模擬試樣在加熱爐中各階段熱應力分布情況。 通過比較試驗物理性能，得出礬土骨料最佳顆粒配比為1-3mm:≤1mm:≤0.074mm=47:18:25。以磷酸為結合劑的礬土基可塑料和其他試樣相比，無需高溫處理就具有一定的強度。由于以六偏磷酸鈉+偏硅酸鈉為結合劑的試樣中引入了Na+離子，在高溫燒結中形成了液相，促進燒結致密化；與添加磷酸鹽+硫酸鋁復合結合劑的試樣相比，其常溫物理性能較好。 含有Na+離子結合劑的試樣從1150℃開始產(chǎn)生液相，隨著溫度的升高，液相從莫來石一側開始侵蝕，最終吞噬分解整個莫來石顆粒。大的液相嚴重降低了樣品高溫力學性能。在1400℃時，添加硫酸鋁溶液+磷酸二氫鋁溶液為結合劑的樣品與其他試樣相比，其高溫物理性能最優(yōu)，而添加偏硅酸鈉+六偏磷酸鈉復合結合劑的試樣高溫性能最差。 通過模擬計算，得出在加熱爐爐膛直徑為600mm，爐頂和爐體的厚度分別為40mm和35mm時，添加硫酸鋁溶液+磷酸二氫鋁溶液復合結合劑的試樣所產(chǎn)生的熱應力最低，最適合選用至加熱爐材料。
[Abstract]:Traditional refractory plastics are one kind of amorphous refractories, which are flexible in construction. Bauxite based plastics are one of the most widely used refractory plastics with high fire resistance and good thermal shock resistance. The effects of different binders on the properties of bauxite based plastics, the reaction mechanism and the effect of high temperature liquid on mullite were studied. The application of material in kiln is analyzed by finite element software. Firstly, the optimum particle gradation of bauxite aggregate was studied with phosphoric acid as binder. According to the optimum ratio of aggregate, different composite binders were added at 110 鈩，

本文編號：1459419