La mayoría de las materias primas refractarias son materiales de bismuto no plásticos, por lo que es difícil procesarlas para obtener productos semiacabados. Por lo tanto, es necesario utilizar un aglutinante orgánico externo, un aglutinante inorgánico o un aglutinante mixto. Las diversas materias primas refractarias especiales se someten a un proceso de dosificación riguroso y preciso para obtener un material de lodo con una distribución uniforme de partículas y agua, cierta plasticidad y fácil conformado, así como productos semiacabados. Es necesario adoptar un proceso de producción de alta eficiencia, buen efecto de mezclado y una mezcla adecuada.
(1) Coincidencia de partículas
El lodo puede transformarse en un producto con la mayor densidad aparente seleccionando una composición de partículas adecuada. En teoría, se probó una esfera de un solo tamaño de diferentes pulgadas y materiales, y la densidad aparente fue prácticamente la misma. En cualquier caso, la porosidad fue del 38 % ± 1 %. Por lo tanto, para una esfera de un solo tamaño, su densidad aparente y porosidad son independientes del tamaño de la esfera y de las propiedades del material, y siempre se apilan en forma hexagonal con un número de coordinación de 8.
El método teórico de apilamiento de una sola partícula del mismo tamaño presenta un cubo, una columna oblicua simple, una columna oblicua compuesta, una forma piramidal y un tetraedro. Los diversos métodos de apilamiento de la esfera del mismo tamaño se muestran en la Fig. 24. La relación entre el método de deposición de partículas individuales y la porosidad se muestra en la Tabla 2-26.
Para aumentar la densidad aparente del material y reducir la porosidad, se utiliza una esfera de tamaño de partícula desigual, es decir, se agrega una cierta cantidad de esferas pequeñas a la esfera grande para aumentar la composición de la esfera, y la relación entre el volumen ocupado por la esfera y la porosidad se muestra en la tabla. 2-27.
Con los ingredientes del clínker, las partículas gruesas son de 4,5 mm, las partículas intermedias son de 0,7 mm, las partículas finas son de 0,09 mm y el cambio de la porosidad del clínker se muestra en la Figura 2-5.
Según la Figura 2-5, las partículas gruesas representan entre el 55 % y el 65 %, las partículas medianas entre el 10 % y el 30 % y el polvo fino entre el 15 % y el 30 %. La porosidad aparente puede reducirse al 15,5 %. Por supuesto, los ingredientes de los materiales refractarios especiales pueden ajustarse adecuadamente según las propiedades físicas y la forma de las partículas de los materiales.
(2) Agente aglutinante para productos refractarios especiales
Dependiendo del tipo de material refractario especial y del método de moldeo, los aglutinantes que se pueden utilizar son:
(1) Método de lechado, goma arábiga, butiral de polivinilo, metilcelulosa de hidracina, acrilato de sodio, alginato de sodio y similares.
(2) El método de compresión, incluidos los lubricantes, glicoles,
Alcohol polivinílico, metilcelulosa, almidón, dextrina, maltosa y glicerina.
(3) Método de inyección de cera caliente, los aglutinantes son: cera de parafina, cera de abejas, lubricantes: ácido oleico, glicerina, ácido esteárico y similares.
(4) Método de fundición, agente aglutinante: metilcelulosa, etilcelulosa, acetato de celulosa, butiral de polivinilo, alcohol polivinílico, acrílico; plastificante: polietilenglicol, dioctano, ácido fosfórico, peróxido de dibutilo, etc.; agente dispersante: glicerina, ácido oleico; disolvente: etanol, acetona, tolueno y similares.
(5) Método de inyección, resina termoplástica polietileno, poliestireno, polipropileno, acetilcelulosa, resina de propileno, etc., también puede calentar resina fenólica dura; lubricante: ácido esteárico.
(6) Método de prensado isostático, alcohol polivinílico, metilcelulosa, utilizando líquido de desecho de pulpa de sulfito, fosfato y otras sales inorgánicas al formar pellets.
(7) Método de prensado, metilcelulosa, dextrina, alcohol polivinílico, líquido de desecho de pulpa de sulfito, jarabe o varias sales inorgánicas; líquido de desecho de pulpa de sulfito, metilcelulosa, goma arábiga, dextrina o sales ácidas inorgánicas e inorgánicas, como ácido fosfórico o fosfatos.
(3) Aditivos para productos refractarios especiales
Para mejorar ciertas propiedades de los productos refractarios especiales, se controla la conversión de la forma cristalina del artículo, se reduce la temperatura de cocción y se añade una pequeña cantidad de aditivo a la pasta. Estos aditivos son principalmente óxidos metálicos, óxidos no metálicos, óxidos de metales de tierras raras, fluoruros, boruros y fosfatos. Por ejemplo, añadir entre un 1 % y un 3 % de ácido bórico (H₂BO₃) al γ-Al₂O₃ puede favorecer la conversión. Añadir entre un 1 % y un 2 % de TiO₂ al Al₂O₃ puede reducir considerablemente la temperatura de cocción (aproximadamente 1600 °C). Añadir TiO₂, Al₂O₃, ZiO₂ y V₂O₃ al MgO favorece el crecimiento de los granos de cristobalita y reduce la temperatura de cocción del producto. La adición de CaO, MgO, Y2O3 y otros aditivos a la materia prima de ZrO2 puede convertirse en una solución sólida de zirconia cúbica que es estable desde temperatura ambiente hasta 2000 °C después del tratamiento a alta temperatura.
(4) Método y equipo para mezclar
Método de mezcla en seco
El mezclador de contracorriente fuerte inclinado producido por Shandong Konyle tiene un volumen de 0,05 ~ 30 m3, adecuado para mezclar varios polvos, gránulos, copos y materiales de baja viscosidad, y está equipado con un dispositivo de adición y pulverización de líquido.
2. Método de mezcla húmeda
En el método convencional de mezcla húmeda, los ingredientes de diversas materias primas se colocan en una mezcladora planetaria equipada con un revestimiento protector para una molienda fina. Una vez formada la lechada, se añade un plastificante y otros aditivos para ajustar la densidad del lodo. La mezcla se mezcla completamente en una mezcladora planetaria de lodos de eje vertical, se granula y se seca en un secador de granulación por aspersión.
Mezclador planetario
3. Método de composición de plásticos
Para producir un método de composición altamente versátil para una pieza en bruto de producto refractario especial, adecuado para el conformado de plásticos o lodos, este método mezcla cuidadosamente diversas materias primas, aditivos, plastificantes, lubricantes y agua en una mezcladora planetaria, y luego se mezcla una y otra vez en una mezcladora intensiva de alta eficiencia para eliminar las burbujas en el lodo. Para mejorar la plasticidad del lodo, este se mezcla con el material viejo y se somete a una segunda mezcla en la máquina de arcilla antes del moldeo. Koneile produce mezcladoras potentes y de alta eficiencia, como se muestra a continuación:
Mezclador eficiente y potente
Mezclador de contracorriente
4. Método de mezcla semiseca
Adecuado para métodos de mezcla con baja humedad. El método de mezcla semiseca es necesario para productos refractarios especiales, formados mecánicamente con ingredientes granulares (grueso, medio y fino, de tres etapas). La mezcla se realiza en una mezcladora de arena, un molino húmedo, una mezcladora planetaria o una mezcladora forzada.
El procedimiento de mezcla consiste en mezclar en seco los distintos grados de gránulos, añadir la solución acuosa que contiene el aglutinante (inorgánico u orgánico) y añadir el polvo fino mezclado (incluyendo el coadyuvante de combustión, el agente de expansión y otros aditivos). El tiempo de mezcla suele ser de 20 a 30 minutos. El lodo mezclado debe evitar la segregación granulométrica y el agua debe distribuirse uniformemente. Si es necesario, el lodo debe quedar adecuadamente atrapado durante el moldeo.
El contenido de humedad del lodo del producto formado a presión se controla entre el 2,5% y el 4%; el contenido de humedad del producto moldeado en forma de lodo se controla entre el 4,5% y el 6,5%; y el contenido de humedad del producto moldeado por vibración se controla entre el 6% y el 8%.
(1) Rendimiento técnico de la serie CMP de mezcladores planetarios energéticamente eficientes producidos por Kone.
(2) Rendimiento técnico del mezclador de arena húmeda
5. Método de mezcla de lodo
El método de mezcla de lodos se utiliza para la producción de productos cerámicos refractarios especiales, especialmente la lechada de lodo para el moldeo por inyección de yeso, el moldeo por colada y el moldeo por inyección. El método consiste en mezclar diversas materias primas, agentes de refuerzo, agentes de suspensión, aditivos y entre un 30 % y un 40 % de agua limpia en un molino de bolas (molino mezclador) con revestimiento resistente al desgaste. Tras un cierto tiempo, se mezcla y muele la mezcla para obtener una lechada de lodo para el moldeo. Durante el proceso de fabricación del lodo, es necesario controlar su densidad y pH según las características del material y los requisitos de la fundición.
Mezclador potente de contracorriente
El equipo principal utilizado en el método de mezcla de lodos es un molino de bolas, un compresor de aire, un removedor de hierro húmedo, una bomba de lodo, un desaireador de vacío y similares.
6. Método de mezcla por calentamiento
Los aglutinantes a base de parafina y resina son sustancias sólidas (o viscosas) a temperatura normal, y no se pueden mezclar a temperatura ambiente, debiendo calentarse y mezclarse.
La parafina se utiliza como aglutinante en el proceso de fundición a presión en caliente. Dado que su punto de fusión es de 60 a 80 °C, se calienta a más de 100 °C durante la mezcla y presenta buena fluidez. Posteriormente, se añade la materia prima en polvo fino a la parafina líquida y, tras una completa mezcla, se prepara el material. La torta de cera se forma mediante fundición a presión en caliente.
El principal equipo de mezcla para calentar la mezcla es un agitador calentado.
Hora de publicación: 20 de octubre de 2018
