Refrakter malzemelerin hammaddelerinin çoğu plastik olmayan bizmut malzemelerine aittir ve bunların kendi başlarına yarı mamul ürünlere işlenmesi zordur. Bu nedenle, harici bir organik bağlayıcı, inorganik bağlayıcı veya karışık bağlayıcı kullanılması gereklidir. Çeşitli özel refrakter hammaddeler, homojen partikül dağılımına, homojen su dağılımına, belirli bir plastisiteye ve kolay şekillendirilebilirliğe sahip bir çamur malzemesi ve yarı mamul ürünler elde etmek için sıkı ve hassas bir şekilde dozajlanır. Yüksek verimliliğe, iyi karıştırma etkisine ve uygun karıştırmaya sahip bir üretim sürecinin benimsenmesi gereklidir.
(1) Parçacık eşleştirme
Kütük (çamur), uygun bir parçacık bileşimi seçilerek en yüksek yığın yoğunluğuna sahip bir ürüne dönüştürülebilir. Teorik olarak, farklı inçlerde ve farklı malzemelerden yapılmış tek boyutlu küreler test edildi ve yığın yoğunluğu neredeyse aynıydı. Her durumda, gözeneklilik %38 ± %1 idi. Bu nedenle, tek boyutlu bir küre için, yığın yoğunluğu ve gözenekliliği kürenin boyutundan ve malzeme özelliklerinden bağımsızdır ve her zaman 8 koordinasyon sayısına sahip altıgen bir şekilde istiflenir.
Aynı boyuttaki tek bir parçacığın teorik istifleme yöntemi küp, tek eğik sütun, bileşik eğik sütun, piramit şekli ve tetrahedron şeklindedir. Aynı boyuttaki kürenin çeşitli istifleme yöntemleri Şekil 24'te gösterilmiştir. Tek parçacıkların biriktirme yöntemi ile gözeneklilik arasındaki ilişki Tablo 2-26'da gösterilmiştir.
Malzemenin yoğunluğunu artırmak ve gözenekliliğini azaltmak için, eşit olmayan parçacık boyutuna sahip küreler kullanılır; yani, kürenin bileşimini artırmak için büyük küreye belirli sayıda küçük küre eklenir ve kürenin kapladığı hacim ile gözeneklilik arasındaki ilişki tablo 2-27'de gösterilmiştir.
Klinker bileşenlerinde iri tanecikler 4,5 mm, orta tanecikler 0,7 mm, ince tanecikler ise 0,09 mm'dir ve klinker gözenekliliğindeki değişim Şekil 2-5'te gösterilmiştir.
Şekil 2-5'ten, iri taneciklerin %55 ~ %65, orta taneciklerin %10 ~ %30 ve ince tozun %15 ~ %30 oranında olduğu görülmektedir. Görünür gözeneklilik %15,5'e kadar düşürülebilir. Elbette, özel refrakter malzemelerin bileşenleri, malzemelerin fiziksel özelliklerine ve parçacık şekline göre uygun şekilde ayarlanabilir.
(2) Özel refrakter ürünler için bağlayıcı madde
Kullanılan özel refrakter malzemenin türüne ve kalıplama yöntemine bağlı olarak, kullanılabilecek bağlayıcılar şunlardır:
(1) Derz dolgu yöntemi, Arap zamkı, polivinil bütiral, hidrazin metil selüloz, sodyum akrilat, sodyum aljinat ve benzerleri.
(2) Yağlayıcılar, glikoller dahil olmak üzere sıkıştırma yöntemi,
Polivinil alkol, metil selüloz, nişasta, dekstrin, maltoz ve gliserin.
(3) Sıcak balmumu enjeksiyon yöntemi, bağlayıcılar: parafin mumu, balmumu, yağlayıcılar: oleik asit, gliserin, stearik asit ve benzerleri.
(4) Döküm yöntemi, bağlayıcı madde: metil selüloz, etil selüloz, selüloz asetat, polivinil bütiral, polivinil alkol, akrilik; plastikleştirici: polietilen glikol, dioktan, fosforik asit, dibütil peroksit, vb.; dağıtıcı madde: gliserin, oleik asit; çözücü: etanol, aseton, toluen ve benzerleri.
(5) Enjeksiyon yöntemi, termoplastik reçine polietilen, polistiren, polipropilen, asetil selüloz, propilen reçine vb., ayrıca ısıtarak sertleştirilmiş fenolik reçine de olabilir; yağlayıcı: stearik asit.
(6) Peletlerin oluşturulması sırasında sülfit hamuru atık sıvısı, fosfat ve diğer inorganik tuzların kullanıldığı izostatik presleme yöntemi, polivinil alkol, metil selüloz.
(7) Pres yöntemi, metil selüloz, dekstrin, polivinil alkol, sülfit hamuru atık sıvısı, şurup veya çeşitli inorganik tuzlar; sülfit hamuru atık sıvısı, metil selüloz, arap zamkı, dekstrin veya fosforik asit veya fosfatlar gibi inorganik ve inorganik asit tuzları.
(3) Özel refrakter ürünler için katkı maddeleri
Özel refrakter ürünlerin bazı özelliklerini iyileştirmek, ürünün kristal form dönüşümünü kontrol etmek, ürünün pişirme sıcaklığını düşürmek ve hammaddeye az miktarda katkı maddesi eklemek için, bu katkı maddeleri esas olarak metal oksitler, ametal oksitler, nadir toprak metal oksitleri, florürler, borürler ve fosfatlardır. Örneğin, γ-Al2O3'e %1 ila %3 borik asit (H2BO3) eklenmesi dönüşümü hızlandırabilir. Al2O3'e %1 ila %2 TiO2 eklenmesi pişirme sıcaklığını önemli ölçüde düşürebilir (yaklaşık 1600 °C). MgO'ya TiO2, Al2O3, ZiO2 ve V2O5 eklenmesi kristobalit tanelerinin büyümesini teşvik eder ve ürünün pişirme sıcaklığını düşürür. ZrO2 ham maddesine CaO, MgO, Y2O3 ve diğer katkı maddelerinin eklenmesiyle, yüksek sıcaklık işleminden sonra oda sıcaklığından 2000 °C'ye kadar kararlı olan kübik zirkonya katı çözeltisi elde edilebilir.
(4) Karıştırma yöntemi ve ekipmanı
Kuru karıştırma yöntemi
Shandong Konyle tarafından üretilen eğimli güçlü karşı akım karıştırıcı, 0,05 ~ 30 m³ hacme sahip olup çeşitli toz, granül, pul ve düşük viskoziteli malzemelerin karıştırılması için uygundur ve sıvı ekleme ve püskürtme cihazı ile donatılmıştır.
2. Islak karıştırma yöntemi
Geleneksel ıslak karıştırma yönteminde, çeşitli hammaddelerin bileşenleri, ince öğütme için koruyucu astarla donatılmış bir planet karıştırıcıya yerleştirilir. Çamur haline getirildikten sonra, çamur yoğunluğunu ayarlamak için bir plastikleştirici ve diğer katkı maddeleri eklenir ve karışım dikey şaftlı bir planet çamur karıştırıcısında iyice karıştırılır ve püskürtmeli granülasyon kurutucusunda granüle edilip kurutulur.
Gezegen tipi karıştırıcı
3. Plastik bileşik yöntemi
Plastik şekillendirme veya çamur şekillendirme için uygun özel bir refrakter ürün ham maddesi için son derece çok yönlü bir karıştırma yöntemi üretmek amacıyla, bu yöntemde çeşitli hammaddeler, katkı maddeleri, plastikleştiriciler, yağlayıcılar ve su, planet mikserde iyice karıştırılır ve daha sonra çamurdaki kabarcıkları gidermek için yüksek verimli yoğun bir mikserde karıştırılır. Çamurun plastisitesini iyileştirmek için çamur, bayat malzeme ile karıştırılır ve kalıplamadan önce kil makinesinde ikinci bir karıştırmaya tabi tutulur. Koneile, aşağıda gösterildiği gibi yüksek verimli ve güçlü mikserler üretmektedir:
Verimli ve güçlü mikser
Karşı akım karıştırıcı
4. Yarı kuru karıştırma yöntemi
Düşük nem oranına sahip karıştırma yöntemleri için uygundur. Granüler bileşenlerden (iri, orta ve ince olmak üzere üç aşamalı bileşenler) makineyle şekillendirilen özel refrakter ürünler için yarı kuru karıştırma yönteminin kullanılması gereklidir. Bileşenler kum karıştırıcıda, ıslak değirmende, planet karıştırıcıda veya basınçlı karıştırıcıda taşınır.
Karıştırma işlemi, öncelikle çeşitli granül kalitelerinin kuru olarak karıştırılması, bağlayıcı (inorganik veya organik) içeren sulu çözeltinin eklenmesi ve karıştırılmış ince tozun (yanma yardımcısı, genleşme ajanı ve diğer katkı maddeleri dahil) eklenmesiyle gerçekleştirilir. Karışım iyice karıştırılır. Genel karıştırma süresi 20-30 dakikadır. Karıştırılan çamurda partikül boyut ayrışması önlenmeli ve su eşit olarak dağıtılmalıdır. Gerekirse, kalıplama sırasında çamur malzemesi uygun şekilde hapsedilmelidir.
Presleme yöntemiyle üretilen çamur ürünün nem içeriği %2,5 ile %4 arasında kontrol edilir; çamurdan kalıplama yöntemiyle üretilen ürünün nem içeriği %4,5 ile %6,5 arasında kontrol edilir; ve titreşimli kalıplama yöntemiyle üretilen ürünün nem içeriği %6 ile %8 arasında kontrol edilir.
(1) Kone tarafından üretilen CMP serisi enerji verimli planet mikserlerin teknik performansı.
(2) Islak kum karıştırıcısının teknik performansı
5. Çamur karıştırma yöntemi
Çamur karıştırma yöntemi, özellikle alçı enjeksiyon kalıplama, döküm kalıplama ve enjeksiyon kalıplama için çamur bulamacı olmak üzere, özel refrakter seramik ürünlerin üretiminde kullanılır. İşlem yöntemi, çeşitli hammaddelerin, takviye edici maddelerin, süspansiyon maddelerinin, katkı maddelerinin ve %30 ila %40 oranında temiz suyun aşınmaya dayanıklı astarlı bir bilyalı değirmene (karıştırma değirmeni) konulması ve belirli bir süre karıştırılıp öğütülmesiyle kalıplama için çamur bulamacı elde edilmesidir. Çamur yapım sürecinde, malzemenin özelliklerine ve çamur dökümünün gereksinimlerine göre çamurun yoğunluğunun ve pH değerinin kontrol edilmesi gereklidir.
Karşı akım güçlü karıştırıcı
Çamur karıştırma yönteminde kullanılan başlıca ekipmanlar arasında bilyalı değirmen, hava kompresörü, ıslak demir giderme ünitesi, çamur pompası, vakumlu gaz giderme cihazı ve benzerleri yer almaktadır.
6. Isıtmalı karıştırma yöntemi
Parafin ve reçine bazlı bağlayıcılar normal sıcaklıkta katı (veya viskoz) maddelerdir ve oda sıcaklığında karıştırılamazlar; ısıtılıp karıştırılmaları gerekir.
Sıcak kalıp döküm işleminde bağlayıcı olarak parafin kullanılır. Parafin mumunun erime noktası 60~80 °C olduğundan, karıştırma sırasında parafin mumu 100 °C'nin üzerine ısıtılır ve iyi bir akışkanlığa sahip olur. Daha sonra ince toz halindeki hammadde sıvı parafine eklenir ve tamamen karıştırıldıktan sonra malzeme hazırlanır. Mum keki, sıcak kalıp döküm yöntemiyle oluşturulur.
Karışımı ısıtmak için kullanılan ana karıştırma ekipmanı, ısıtmalı bir karıştırıcıdır.
Yayın tarihi: 20 Ekim 2018
