내화물 원료의 대부분은 비가소성 비스무트계 원료로 구성되어 있어 자체적으로 반제품으로 가공하기 어렵습니다. 따라서 외부 유기 결합제, 무기 결합제 또는 혼합 결합제를 사용해야 합니다. 다양한 특수 내화물 원료는 입자 분포와 수분 분포가 균일하고, 일정 수준의 가소성을 가지며, 성형이 용이한 점토질 원료 및 반제품을 만들기 위해 엄격하고 정확한 배합을 거쳐야 합니다. 이를 위해서는 높은 효율성, 우수한 혼합 효과 및 적절한 배합이 가능한 생산 공정을 채택해야 합니다.
(1) 입자 매칭
적절한 입자 조성을 선택하면 빌릿(진흙)을 최고 부피 밀도를 가진 제품으로 만들 수 있습니다. 이론적으로, 크기가 다른 다양한 재질의 단일 크기 구체를 시험해 본 결과, 부피 밀도는 거의 동일했습니다. 또한, 모든 경우에 다공성은 38% ± 1%였습니다. 따라서, 단일 크기 구체의 경우, 부피 밀도와 다공성은 구체의 크기 및 재질 특성과 무관하며, 항상 배위수 8의 육각형 구조로 배열됩니다.
동일한 크기의 단일 입자의 이론적인 적층 방식은 정육면체, 단일 경사 기둥, 복합 경사 기둥, 피라미드형, 사면체형 등이 있다. 동일한 크기의 구형 입자의 다양한 적층 방식은 그림 24에 나타나 있다. 단일 입자의 적층 방식과 기공률 간의 관계는 표 2-26에 제시되어 있다.
재료의 부피 밀도를 높이고 다공성을 줄이기 위해 입자 크기가 다른 구를 사용하는데, 즉 큰 구에 일정 수의 작은 구를 첨가하여 구의 조성을 증가시키고, 구가 차지하는 부피와 다공성 사이의 관계는 표 2-27에 나타내었다.
클링커 원료의 경우, 조립자는 4.5mm, 중간 입자는 0.7mm, 미립자는 0.09mm이며, 클링커의 다공성 변화는 그림 2-5에 나타나 있다.
그림 2-5에서 볼 수 있듯이, 조립자는 55%~65%, 중립자는 10%~30%, 미립자는 15%~30%이며, 겉보기 다공성은 15.5%까지 감소시킬 수 있다. 물론, 특수 내화재료의 성분은 재료의 물리적 특성과 입자 형상에 따라 적절히 조절할 수 있다.
(2) 특수 내화 제품용 접착제
특수 내화 재료의 종류와 성형 방법에 따라 사용할 수 있는 결합제는 다음과 같습니다.
(1) 그라우팅 방법, 아라비아검, 폴리비닐부티랄, 히드라진메틸셀룰로오스, 아크릴산나트륨, 알긴산나트륨 등.
(2) 윤활제, 글리콜 등을 포함하는 압착 방법,
폴리비닐알코올, 메틸셀룰로오스, 전분, 덱스트린, 말토스 및 글리세린.
(3) 열 왁스 주입법, 결합제는 파라핀 왁스, 밀랍, 윤활제는 올레산, 글리세린, 스테아르산 등이다.
(4) 주조 방법, 접착제: 메틸셀룰로오스, 에틸셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐부티랄, 폴리비닐알코올, 아크릴; 가소제: 폴리에틸렌글리콜, 디옥탄, 인산, 디부틸퍼옥사이드 등; 분산제: 글리세린, 올레산; 용매: 에탄올, 아세톤, 톨루엔 등.
(5) 사출 방법, 열가소성 수지 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리프로필렌, 아세틸셀룰로오스, 프로필렌 수지 등, 또한 가열 경질 페놀 수지; 윤활제: 스테아르산.
(6) 등압압착법, 폴리비닐알코올, 메틸셀룰로오스, 아황산펄프폐액, 인산염 및 기타 무기염을 사용하여 펠릿을 형성합니다.
(7) 프레스 방법, 메틸셀룰로오스, 덱스트린, 폴리비닐알코올, 아황산펄프 폐액, 시럽 또는 다양한 무기염; 아황산펄프 폐액, 메틸셀룰로오스, 아라비아검, 덱스트린 또는 인산이나 인산염과 같은 무기 및 무기산염.
(3) 특수 내화 제품용 혼합물
특수 내화물의 특정 물성을 개선하고, 제품의 결정 형태 변환을 제어하며, 소성 온도를 낮추기 위해 원료에 소량의 첨가제를 넣을 수 있습니다. 이러한 첨가제는 주로 금속 산화물, 비금속 산화물, 희토류 금속 산화물, 불화물, 붕화물 및 인산염입니다. 예를 들어, γ-Al2O3에 1%~3%의 붕산(H2BO3)을 첨가하면 변환을 촉진할 수 있습니다. Al2O3에 1%~2%의 TiO2를 첨가하면 소성 온도를 크게 낮출 수 있습니다(약 1600°C). MgO에 TiO2, Al2O3, ZiO2 및 V2O5를 첨가하면 크리스토발라이트 결정립의 성장을 촉진하고 제품의 소성 온도를 낮출 수 있습니다. 산화지르코늄(CaO), 산화마그네슘(MgO), 산화이산화이튬(Y2O3) 및 기타 첨가제를 산화지르코늄 원료에 첨가하면 고온 처리 후 상온에서 2000°C까지 안정적인 입방정 지르코니아 고용체를 만들 수 있다.
(4) 혼합 방법 및 장비
건식 혼합 방식
산둥 코닐레에서 생산하는 경사형 강력 역류 믹서는 0.05~30m³의 용량을 갖추고 있으며, 다양한 분말, 과립, 플레이크 및 저점도 재료를 혼합하는 데 적합하고, 액체 첨가 및 분무 장치가 장착되어 있습니다.
2. 습식 혼합 방법
기존의 습식 혼합 방식에서는 다양한 원료들을 보호 라이너가 장착된 유성 믹서에 넣고 미세 분쇄를 한다. 슬러리가 만들어진 후, 가소제 및 기타 첨가제를 넣어 슬러리 밀도를 조절하고, 수직축 유성 슬러리 믹서에서 완전히 혼합한 다음, 분무 과립 건조기에서 과립화 및 건조한다.
유성 믹서
3. 플라스틱 배합 방법
플라스틱 성형 또는 슬러지 성형에 적합한 특수 내화물 제품 블랭크를 위한 다용도 배합법을 개발하기 위해, 본 방법에서는 다양한 원료, 혼화제, 가소제, 윤활제 및 물을 유성 믹서에서 철저히 혼합한 후, 고효율 집속 믹서에서 2차 혼합하여 반죽 내 기포를 제거합니다. 반죽의 가소성을 향상시키기 위해, 반죽에 미경화재를 혼합하고 성형 전에 점토 기계에서 2차 혼합을 진행합니다. 코네일(Koneile)은 아래 그림과 같은 고효율 고성능 믹서를 생산합니다.
효율적이고 강력한 믹서
역류 믹서
4. 반건식 혼합 방법
수분 함량이 낮은 혼합 방법에 적합합니다. 과립형 원료(굵은 입자, 중간 입자, 가는 입자의 3단계 원료)를 사용하여 기계 성형되는 특수 내화 제품에는 반건식 혼합 방법이 필요합니다. 원료는 모래 혼합기, 습식 분쇄기, 유성 혼합기 또는 강제 혼합기에서 혼합됩니다.
혼합 절차는 먼저 다양한 등급의 과립을 건식 혼합한 후, 결합제(무기 또는 유기)를 함유한 수용액을 첨가하고, 혼합된 미세 분말(연소 보조제, 팽창제 및 기타 첨가제 포함)을 첨가하여 완전히 혼합하는 것입니다. 일반적인 혼합 시간은 20~30분입니다. 혼합 반죽은 입자 크기 분리가 발생하지 않도록 하고 물이 고르게 분포되도록 해야 합니다. 필요한 경우, 성형 과정에서 반죽 재료를 적절히 포집해야 합니다.
프레스 성형 제품의 수분 함량은 2.5%~4%로, 점토형 성형 제품의 수분 함량은 4.5%~6.5%로, 진동 성형 제품의 수분 함량은 6%~8%로 조절됩니다.
(1) Kone에서 생산하는 에너지 효율적인 유성 믹서 CMP 시리즈의 기술적 성능.
(2) 습식 모래 혼합기의 기술적 성능
5. 진흙 혼합 방법
진흙 혼합법은 특수 내화 세라믹 제품, 특히 석고 사출 성형, 주형 성형 및 사출 성형용 진흙 슬러리 생산에 사용됩니다. 작업 방법은 다양한 원료, 강화제, 현탁제, 혼화제 및 30~40%의 깨끗한 물을 내마모성 라이닝이 있는 볼밀(혼합기)에 넣고 일정 시간 동안 혼합 및 분쇄하여 성형용 진흙 슬러리를 만드는 것입니다. 진흙 제조 과정에서 재료 특성과 진흙 주조 자체의 요구 사항에 따라 진흙의 밀도와 pH를 제어해야 합니다.
역류형 강력 믹서
진흙 혼합 방식에 사용되는 주요 장비는 볼밀, 공기압축기, 습식 철분 제거기, 진흙 펌프, 진공 탈기기 등입니다.
6. 가열 혼합 방식
파라핀 및 수지계 결합제는 상온에서 고체(또는 점성) 물질이므로 실온에서 혼합할 수 없으며 가열하여 혼합해야 합니다.
파라핀은 열간 다이캐스팅 공정에서 결합제로 사용됩니다. 파라핀 왁스의 융점은 60~80°C이므로, 혼합 과정에서 파라핀 왁스를 100°C 이상으로 가열하여 유동성을 높입니다. 그런 다음 미세 분말 원료를 액체 파라핀에 첨가하고 충분히 혼합하면 재료가 준비됩니다. 왁스 케이크는 열간 다이캐스팅을 통해 성형됩니다.
혼합물을 가열하는 주요 혼합 장비는 가열식 교반기입니다.
게시 시간: 2018년 10월 20일
