La maggior parte delle materie prime dei materiali refrattari appartiene a materiali di bismuto non plastici, ed è difficile trasformarli autonomamente in semilavorati. Pertanto, è necessario utilizzare un legante organico esterno, un legante inorganico o un legante misto. Le varie materie prime refrattarie speciali vengono sottoposte a un dosaggio rigoroso e accurato per ottenere un materiale fangoso con distribuzione uniforme delle particelle, distribuzione uniforme dell'acqua, una certa plasticità e facilità di formatura e semilavorati. È necessario adottare un processo di produzione ad alta efficienza, un buon effetto di miscelazione e una miscelazione adeguata.
(1) Corrispondenza delle particelle
La billetta (fango) può essere trasformata in un prodotto con la massima densità apparente selezionando una composizione di particelle ragionevole. Teoricamente, è stata testata una sfera di dimensioni diverse, con dimensioni diverse in pollici e materiali diversi, e la densità apparente è risultata praticamente la stessa. In ogni caso, la porosità era del 38% ± 1%. Pertanto, per una sfera di dimensioni diverse, la sua densità apparente e la sua porosità sono indipendenti dalle dimensioni della sfera e dalle proprietà del materiale e sono sempre impilate in una forma esagonale con un numero di coordinazione pari a 8.
Il metodo teorico di impilamento di una singola particella della stessa dimensione presenta un cubo, una singola colonna obliqua, una colonna obliqua composita, una forma piramidale e un tetraedro. I vari metodi di impilamento di una sfera della stessa dimensione sono mostrati in Figura 24. La relazione tra il metodo di deposizione delle singole particelle e la porosità è mostrata nella Tabella 2-26.
Per aumentare la densità apparente del materiale e ridurre la porosità, si utilizza una sfera con particelle di dimensioni diverse, ovvero si aggiunge un certo numero di sfere piccole alla sfera grande per aumentare la composizione della sfera, e la relazione tra il volume occupato dalla sfera e la porosità è mostrata nella tabella. 2-27.
Per quanto riguarda gli ingredienti del clinker, le particelle grossolane sono di 4,5 mm, le particelle intermedie sono di 0,7 mm, le particelle fini sono di 0,09 mm e la variazione della porosità del clinker è mostrata nella Figura 2-5.
Dalla Figura 2-5, le particelle grossolane sono pari al 55% ~ 65%, le particelle medie sono pari al 10% ~ 30% e la polvere fine è pari al 15% ~ 30%. La porosità apparente può essere ridotta al 15,5%. Naturalmente, gli ingredienti dei materiali refrattari speciali possono essere opportunamente regolati in base alle proprietà fisiche e alla forma delle particelle dei materiali.
(2) Agente legante per prodotti refrattari speciali
A seconda del tipo di materiale refrattario speciale e del metodo di stampaggio, i leganti che possono essere utilizzati sono:
(1) Metodo di iniezione, gomma arabica, polivinilbutirrale, idrazina metilcellulosa, acrilato di sodio, alginato di sodio e simili.
(2) Il metodo di spremitura, compresi i lubrificanti, glicoli,
Alcol polivinilico, metilcellulosa, amido, destrina, maltosio e glicerina.
(3) Metodo di iniezione di cera calda, i leganti sono: cera di paraffina, cera d'api, lubrificanti: acido oleico, glicerina, acido stearico e simili.
(4) Metodo di colata, agente legante: metilcellulosa, etilcellulosa, acetato di cellulosa, polivinilbutirrale, alcol polivinilico, acrilico; plastificante: polietilenglicole, diottano, acido fosforico, perossido di dibutile, ecc.; agente disperdente: glicerina, acido oleico; solvente: etanolo, acetone, toluene e simili.
(5) Metodo di iniezione, resina termoplastica polietilene, polistirene, polipropilene, acetilcellulosa, resina propilenica, ecc., può anche riscaldare resina fenolica dura; lubrificante: acido stearico.
(6) Metodo di pressatura isostatica, alcol polivinilico, metilcellulosa, utilizzando liquidi di scarto di polpa di solfito, fosfato e altri sali inorganici durante la formazione di pellet.
(7) Metodo di pressatura, metilcellulosa, destrina, alcol polivinilico, liquido di scarto di polpa di solfito, sciroppo o vari sali inorganici; liquido di scarto di polpa di solfito, metilcellulosa, gomma arabica, destrina o sali di acidi inorganici e inorganici, come acido fosforico o fosfati.
(3) Additivi per prodotti refrattari speciali
Per migliorare alcune proprietà dei prodotti refrattari speciali, è possibile controllare la conversione della forma cristallina del manufatto, ridurre la temperatura di cottura del manufatto e aggiungere una piccola quantità di additivi all'impasto. Questi additivi sono principalmente ossidi metallici, ossidi non metallici, ossidi di terre rare, fluoruri, boruri e fosfati. Ad esempio, l'aggiunta di acido borico (H₂BO₂) dall'1% al 3% a γ-Al₂O₂ può favorire la conversione. L'aggiunta di TiO₂ dall'1% al 2% ad Al₂O₂ può ridurre notevolmente la temperatura di cottura (circa 1600 °C). L'aggiunta di TiO₂, Al₂O₂, ZiO₂ e V₂O₂ a MgO favorisce la crescita dei grani di cristobalite e abbassa la temperatura di cottura del prodotto. L'aggiunta di CaO, MgO, Y2O3 e altri additivi alla materia prima ZrO2 può dare origine a una soluzione solida di zirconia cubica, stabile dalla temperatura ambiente a 2000 °C dopo un trattamento ad alta temperatura.
(4) Metodo e attrezzatura per la miscelazione
Metodo di miscelazione a secco
Il miscelatore inclinato a controcorrente forte prodotto da Shandong Konyle ha un volume di 0,05 ~ 30 m3, adatto per miscelare varie polveri, granuli, scaglie e materiali a bassa viscosità ed è dotato di un dispositivo di aggiunta e spruzzatura di liquidi.
2. Metodo di miscelazione a umido
Nel metodo di miscelazione a umido convenzionale, gli ingredienti delle varie materie prime vengono inseriti in un miscelatore planetario dotato di un rivestimento protettivo per la macinazione fine. Dopo la produzione della sospensione, vengono aggiunti un plastificante e altri additivi per regolare la densità del fango, quindi la miscela viene accuratamente miscelata in un miscelatore planetario ad albero verticale, granulata ed essiccata in un essiccatore a spruzzo.
Impastatrice planetaria
3. Metodo di miscelazione della plastica
Per realizzare un metodo di miscelazione altamente versatile per uno speciale prodotto refrattario grezzo, adatto alla formatura di plastica o alla formazione di fanghi. In questo metodo, varie materie prime, additivi, plastificanti, lubrificanti e acqua vengono accuratamente miscelati su un miscelatore planetario, quindi miscelati e miscelati su un miscelatore intensivo ad alta efficienza per rimuovere le bolle dal fango. Per migliorare la plasticità del fango, il fango viene miscelato con il materiale vecchio e sottoposto a una seconda miscelazione sulla macchina per argilla prima dello stampaggio. Koneile produce miscelatori potenti ed efficienti come mostrato di seguito:
Miscelatore efficiente e potente
Miscelatore controcorrente
4. Metodo di miscelazione semi-secca
Adatto a metodi di miscelazione con basso contenuto di umidità. L'uso del metodo di miscelazione semi-secco è richiesto per i prodotti refrattari speciali, formati a macchina da ingredienti granulari (ingredienti a tre stadi grossolani, medi e fini). Gli ingredienti vengono miscelati in una mescolatrice per sabbia, un mulino a umido, una mescolatrice planetaria o un miscelatore forzato.
La procedura di miscelazione prevede innanzitutto la miscelazione a secco delle diverse granulometrie di granuli, l'aggiunta della soluzione acquosa contenente il legante (inorganico o organico) e l'aggiunta della polvere fine miscelata (compreso il coadiuvante di combustione, l'agente di espansione e altri additivi). L'agente è accuratamente miscelato. Il tempo di miscelazione generale è di 20-30 minuti. Il fango miscelato deve impedire la segregazione granulometrica e l'acqua deve essere distribuita uniformemente. Se necessario, il fango deve essere adeguatamente intrappolato durante lo stampaggio.
Il contenuto di umidità del fango prodotto tramite pressatura è controllato tra il 2,5% e il 4%; il contenuto di umidità del prodotto stampato tramite fango è controllato tra il 4,5% e il 6,5%; e il contenuto di umidità del prodotto stampato tramite vibrazione è controllato tra il 6% e l'8%.
(1) Prestazioni tecniche della serie CMP di impastatrici planetarie ad alta efficienza energetica prodotte da Kone.
(2) Prestazioni tecniche del miscelatore di sabbia bagnata
5. Metodo di miscelazione del fango
Il metodo di miscelazione del fango è utilizzato per la produzione di prodotti ceramici refrattari speciali, in particolare per la produzione di fanghi per stampaggio a iniezione di gesso, stampaggio a colata e stampaggio a iniezione. Il metodo di funzionamento consiste nel miscelare varie materie prime, agenti di rinforzo, agenti di sospensione, additivi e dal 30% al 40% di acqua pulita in un mulino a sfere (mulino di miscelazione) con rivestimento antiusura, e miscelare e macinare dopo un certo periodo di tempo, trasformando il fango in un impasto per lo stampaggio. Nel processo di produzione del fango, è necessario controllarne la densità e il pH in base alle caratteristiche del materiale e ai requisiti del fango stesso.
Miscelatore potente controcorrente
Le principali attrezzature utilizzate nel metodo di miscelazione del fango sono un mulino a sfere, un compressore d'aria, un dispositivo di rimozione del ferro umido, una pompa per fango, un degasatore sotto vuoto e simili.
6. Metodo di miscelazione tramite riscaldamento
I leganti a base di paraffina e resina sono sostanze solide (o viscose) a temperatura normale e non possono essere miscelati a temperatura ambiente, ma devono essere riscaldati e miscelati.
La paraffina viene utilizzata come legante nel processo di pressofusione a caldo. Poiché il punto di fusione della paraffina è compreso tra 60 e 80 °C, la paraffina viene riscaldata a oltre 100 °C durante la miscelazione e acquisisce una buona fluidità. La materia prima in polvere fine viene quindi aggiunta alla paraffina liquida e, dopo una completa miscelazione, il materiale viene preparato. La torta di cera viene formata tramite pressofusione a caldo.
L'attrezzatura principale per la miscelazione e il riscaldamento della miscela è un agitatore riscaldato.
Data di pubblicazione: 20-10-2018
