Tulenkestävien materiaalien raaka-aineet ovat enimmäkseen ei-muovivismuttimateriaaleja, ja niitä on vaikea käsitellä itse puolivalmiiksi tuotteiksi. Siksi on käytettävä ulkoista orgaanista sideainetta, epäorgaanista sideainetta tai sekoitettua sideainetta. Erilaiset erityiset tulenkestävät raaka-aineet altistetaan tiukalle ja tarkalle annostelulle, jotta saadaan aikaan tasainen hiukkasjakauma, tasainen vedenjakauma, tietty plastisuus ja helppo muovata sekä puolivalmiita tuotteita. On tarpeen ottaa käyttöön tuotantoprosessi, jolla on korkea hyötysuhde, hyvä sekoitusteho ja sopiva sekoitus.
(1) Hiukkasten yhteensovitus
Aihiosta (mudasta) voidaan tehdä tuote, jolla on suurin tiheys, valitsemalla kohtuullinen hiukkaskoostumus. Teoriassa testattiin yhden kokoista palloa, jossa oli eri tuumaisia ja eri materiaaleja, ja tiheys oli käytännössä sama. Joka tapauksessa huokoisuus oli 38 % ± 1 %. Siksi yhden kokoisen pallon tiheys ja huokoisuus ovat riippumattomia pallon koosta ja materiaalin ominaisuuksista, ja ne ovat aina pinottu kuusikulmaiseen muotoon koordinaatioluvulla 8.
Yhden samankokoisen hiukkasen teoreettinen pinoamismenetelmä käsittää kuution, yhden vinon pylvään, yhdistetyn vinon pylvään, pyramidin muotoisen rakenteen ja tetraedrin. Samankokoisen pallon eri pinoamismenetelmät on esitetty kuvassa 24. Yksittäisten hiukkasten laskeutumismenetelmän ja huokoisuuden välinen suhde on esitetty taulukossa 2-26.
Materiaalin tiheyden lisäämiseksi ja huokoisuuden vähentämiseksi käytetään epätasaisen hiukkaskoon omaavaa palloa, eli suureen palloon lisätään tietty määrä pieniä palloja pallon koostumuksen lisäämiseksi, ja pallon käyttämän tilavuuden ja huokoisuuden välinen suhde on esitetty taulukossa 2-27.
Klinkkerin ainesosien karkeat hiukkaset ovat kooltaan 4,5 mm, keskikokoiset hiukkaset 0,7 mm ja hienot hiukkaset 0,09 mm. Klinkkerin huokoisuuden muutos on esitetty kuvassa 2-5.
Kuvassa 2-5 karkeiden hiukkasten osuus on 55–65 %, keskikokoisten hiukkasten 10–30 % ja hienon jauheen 15–30 %. Näennäinen huokoisuus voidaan pienentää 15,5 %:iin. Erityisten tulenkestävien materiaalien ainesosia voidaan tietenkin säätää asianmukaisesti materiaalien fysikaalisten ominaisuuksien ja hiukkasmuodon mukaan.
(2) Erityisten tulenkestävien tuotteiden sideaine
Käytettävissä olevat sideaineet ovat riippuen erityisen tulenkestävän materiaalin tyypistä ja muovausmenetelmästä:
(1) Injektointimenetelmä, arabikumi, polyvinyylibutyraali, hydratsiinimetyyliselluloosa, natriumakrylaatti, natriumalginaatti ja vastaavat.
(2) Puristusmenetelmä, mukaan lukien voiteluaineet, glykolit,
Polyvinyylialkoholi, metyyliselluloosa, tärkkelys, dekstriini, maltoosi ja glyseriini.
(3) Kuumavahainjektiomenetelmä, sideaineet ovat: parafiinivaha, mehiläisvaha, voiteluaineet: öljyhappo, glyseriini, steariinihappo ja vastaavat.
(4) Valumenetelmä, sideaine: metyyliselluloosa, etyyliselluloosa, selluloosa-asetaatti, polyvinyylibutyraali, polyvinyylialkoholi, akryyli; pehmitin: polyetyleeniglykoli, dioktaani, fosforihappo, dibutyyliperoksidi jne.; dispergointiaine: glyseriini, öljyhappo; liuotin: etanoli, asetoni, tolueeni ja vastaavat.
(5) Ruiskutusmenetelmä, termoplastinen hartsi, polyeteeni, polystyreeni, polypropeeni, asetyyliselluloosa, propyleenihartsi jne., voi myös lämmittää kovaa fenolihartsia; voiteluaine: steariinihappo.
(6) Isostaattinen puristusmenetelmä, polyvinyylialkoholi, metyyliselluloosa, sulfiittiselluloosan jäteneste, fosfaatti ja muut epäorgaaniset suolat pellettien muodostamisessa.
(7) Puristusmenetelmä, metyyliselluloosa, dekstriini, polyvinyylialkoholi, sulfiittiselluloosajäteneste, siirappi tai erilaiset epäorgaaniset suolat; sulfiittiselluloosajäteneste, metyyliselluloosa, arabikumi, dekstriini tai epäorgaaniset ja epäorgaaniset happosuolat, kuten fosforihappo tai fosfaatit.
(3) Lisäaineet erityisiin tulenkestävien tuotteiden valmistukseen
Erikoistuneiden tulenkestävien tuotteiden tiettyjen ominaisuuksien parantamiseksi voidaan kontrolloida kappaleen kidemuodon konversiota, alentaa kappaleen polttolämpötilaa ja lisätä pieni määrä lisäaineita massaseokseen. Nämä lisäaineet ovat pääasiassa metallioksideja, epämetallioksideja, harvinaisten maametallien oksideja, fluorideja, borideja ja fosfaatteja. Esimerkiksi 1–3 % boorihapon (H2BO3) lisääminen γ-Al2O3:een voi edistää konversiota. 1–2 % TiO2:n lisääminen Al2O3:een voi alentaa polttolämpötilaa huomattavasti (noin 1600 °C). TiO2:n, Al2O3:n, ZiO2:n ja V2O5:n lisääminen MgO:hon edistää kristobaliittirakeiden kasvua ja alentaa tuotteen polttolämpötilaa. Lisäämällä CaO:ta, MgO:ta, Y2O3:a ja muita lisäaineita ZrO2-raaka-aineeseen voidaan valmistaa kuutiollinen zirkoniumoksidiliuos, joka on stabiili huoneenlämmöstä 2000 °C:seen korkean lämpötilan käsittelyn jälkeen.
(4) Sekoitusmenetelmä ja -laitteet
Kuiva sekoitusmenetelmä
Shandong Konylen valmistama kalteva, voimakas vastavirtasekoitin on tilavuudeltaan 0,05–30 m3 ja soveltuu erilaisten jauheiden, rakeiden, hiutaleiden ja matalaviskositeettisten materiaalien sekoittamiseen. Se on varustettu nesteen lisäys- ja ruiskutuslaitteella.
2. Märkäsekoitusmenetelmä
Perinteisessä märkäsekoitusmenetelmässä eri raaka-aineiden ainesosat sijoitetaan suojavuorauksella varustettuun planeettasekoittimeen hienontamista varten. Lietteen valmistuksen jälkeen lisätään pehmitintä ja muita lisäaineita lietetiheyden säätämiseksi, ja seos sekoitetaan perusteellisesti pystyakselisessa planeettalietesekoittimessa, minkä jälkeen se rakeistetaan ja kuivataan sumutuskuivaimessa.
Planeettasekoitin
3. Muovien sekoitusmenetelmä
Erittäin monipuolisen sekoitusmenetelmän tuottamiseksi erityiselle tulenkestävälle tuoteaihiolle, joka soveltuu muovinmuovaukseen tai lietteenmuodostukseen. Tässä menetelmässä erilaisia raaka-aineita, lisäaineita, pehmittimiä, voiteluaineita ja vettä sekoitetaan perusteellisesti planeettasekoittimessa ja sekoitetaan sitten uudelleen tehokkaalla tehosekoittimella kuplien poistamiseksi mudasta. Mudan plastisuuden parantamiseksi muda sekoitetaan vanhentuneen materiaalin kanssa ja mudalle tehdään toinen sekoitus savikoneella ennen muovausta. Koneile valmistaa tehokkaita ja tehokkaita sekoittimia, kuten alla on esitetty:
Tehokas ja tehokas mikseri
Vastavirtasekoitin
4. Puolikuiva sekoitusmenetelmä
Soveltuu sekoitusmenetelmille, joissa on alhaisempi kosteus. Puolikuivaa sekoitusmenetelmää tarvitaan erityisille tulenkestävien tuotteiden valmistukseen, jotka muodostetaan koneellisesti rakeisista ainesosista (karkeat, keskikarkeat ja hienot kolmivaiheiset ainesosat). Ainesosat sekoitetaan hiekkasekoittimessa, märkämyllyssä, planeettasekoittimessa tai pakkosekoittimessa.
Sekoitusmenetelmä on seuraava: ensin sekoitetaan eri rakeisuusasteet kuivana, lisätään sideainetta (epäorgaanista tai orgaanista) sisältävä vesiliuos ja sitten lisätään hienojakoinen jauhe (mukaan lukien palamisapuaine, paisunta-aine ja muut lisäaineet). Aine sekoitetaan huolellisesti. Yleinen sekoitusaika on 20–30 minuuttia. Sekoitetun mudan tulisi estää hiukkaskoon erottelu ja veden tulisi jakautua tasaisesti. Tarvittaessa muovausaine tulisi sitoa kunnolla muovauksen aikana.
Puristetun muovatun tuotteen kosteuspitoisuus säädetään 2,5–4 %:iin, mudanmuotoisen valetun tuotteen kosteuspitoisuus säädetään 4,5–6,5 %:iin ja värähtelevän valetun tuotteen kosteuspitoisuus säädetään 6–8 %:iin.
(1) Koneen valmistamien energiatehokkaiden CMP-planeettasekoittimien tekninen suorituskyky.
(2) Märkähiekkasekoittimen tekninen suorituskyky
5. Mudan sekoitusmenetelmä
Mutasekoitusmenetelmällä valmistetaan erityisiä tulenkestäviä keraamisia tuotteita, erityisesti kipsin ruiskuvaluun, valumuovaukseen ja ruiskuvaluun tarkoitettua lietettä. Toimintamenetelmänä on sekoittaa erilaisia raaka-aineita, lujitteita, suspendoivia aineita, lisäaineita ja 30–40 % puhdasta vettä kulutusta kestävällä vuorauksella varustettuun kuulamyllyyn (sekoitusmyllyyn), ja sekoittaa ja jauhaa tietyn ajan kuluttua lietettä muovausta varten. Mutavalmistusprosessissa on tarpeen säätää mudan tiheyttä ja pH-arvoa materiaalin ominaisuuksien ja itse muovausprosessin vaatimusten mukaisesti.
Vastavirtaan tehokas sekoitin
Mutasekoitusmenetelmässä käytetyt päälaitteet ovat kuulamylly, ilmakompressori, märkäraudanpoistolaite, mutapumppu, tyhjiöilmanpoistin ja vastaavat.
6. Lämmityssekoitusmenetelmä
Parafiini- ja hartsipohjaiset sideaineet ovat kiinteitä aineita (tai viskooseja) normaalissa lämpötilassa, eikä niitä voida sekoittaa huoneenlämmössä, vaan ne on lämmitettävä ja sekoitettava.
Parafiinia käytetään sideaineena kuumavaletussa prosessissa. Koska parafiinivahan sulamispiste on 60–80 °C, se kuumennetaan sekoittamisen aikana yli 100 °C:seen, jolloin sillä on hyvä juoksevuus. Sitten hienojakoinen jauhemainen raaka-aine lisätään nestemäiseen parafiiniin, ja täydellisen sekoittamisen jälkeen materiaali valmistetaan. Vahakakku muodostetaan kuumavalamalla.
Seoksen lämmittämiseen käytettävä tärkein sekoituslaite on lämmitetty sekoitin.
Julkaisun aika: 20.10.2018
