Phần lớn nguyên liệu thô của vật liệu chịu lửa là vật liệu bitmut không phải dạng dẻo, khó có thể tự chế biến thành bán thành phẩm. Do đó, cần sử dụng chất kết dính hữu cơ bên ngoài, chất kết dính vô cơ hoặc chất kết dính hỗn hợp. Các loại nguyên liệu chịu lửa đặc biệt đều được định lượng nghiêm ngặt và chính xác để tạo ra vật liệu bùn có phân bố hạt đồng đều, phân bố nước đồng đều, độ dẻo nhất định, dễ tạo hình và bán thành phẩm. Cần áp dụng quy trình sản xuất hiệu suất cao, hiệu quả trộn tốt và trộn phù hợp.
(1) Ghép hạt
Phôi (bùn) có thể được chế tạo thành sản phẩm có mật độ khối cao nhất bằng cách lựa chọn thành phần hạt hợp lý. Về mặt lý thuyết, một quả cầu đơn kích thước với các inch khác nhau và vật liệu khác nhau đã được thử nghiệm, và mật độ khối gần như giống nhau. Trong mọi trường hợp, độ xốp là 38% ± 1%. Do đó, đối với một quả cầu đơn kích thước, mật độ khối và độ xốp của nó không phụ thuộc vào kích thước của quả cầu và các đặc tính vật liệu, và luôn được xếp chồng lên nhau theo hình lục giác với số phối trí là 8.
Phương pháp xếp chồng lý thuyết của một hạt đơn lẻ cùng kích thước bao gồm hình lập phương, cột xiên đơn, cột xiên phức hợp, hình chóp và hình tứ diện. Các phương pháp xếp chồng khác nhau của hình cầu cùng kích thước được thể hiện trong Hình 24. Mối quan hệ giữa phương pháp lắng đọng các hạt đơn lẻ và độ xốp được thể hiện trong Bảng 2-26.
Để tăng khối lượng riêng của vật liệu và giảm độ xốp, người ta sử dụng một quả cầu có kích thước hạt không bằng nhau, tức là thêm một số lượng nhất định các quả cầu nhỏ vào quả cầu lớn để tăng thành phần của quả cầu, mối quan hệ giữa thể tích mà quả cầu chiếm giữ và độ xốp được thể hiện trong bảng 2-27.
Với thành phần clinker, hạt thô là 4,5 mm, hạt trung gian là 0,7 mm, hạt mịn là 0,09 mm và sự thay đổi độ xốp của clinker được thể hiện ở Hình 2-5.
Từ Hình 2-5, các hạt thô chiếm 55% ~ 65%, các hạt trung bình chiếm 10% ~ 30% và bột mịn chiếm 15% ~ 30%. Độ xốp biểu kiến có thể giảm xuống còn 15,5%. Tất nhiên, các thành phần của vật liệu chịu lửa đặc biệt có thể được điều chỉnh phù hợp theo tính chất vật lý và hình dạng hạt của vật liệu.
(2) Chất kết dính cho các sản phẩm chịu lửa đặc biệt
Tùy thuộc vào loại vật liệu chịu lửa đặc biệt và phương pháp đúc, các chất kết dính có thể sử dụng là:
(1) Phương pháp rót vữa, gôm arabic, polyvinyl butyral, hydrazin metyl xenlulozơ, natri acrylat, natri alginat, v.v.
(2) Phương pháp ép, bao gồm chất bôi trơn, glycol,
Rượu polyvinyl, methyl cellulose, tinh bột, dextrin, maltose và glycerin.
(3) Phương pháp tiêm sáp nóng, các chất kết dính là: sáp parafin, sáp ong, chất bôi trơn: axit oleic, glycerin, axit stearic và các chất tương tự.
(4) Phương pháp đúc, chất kết dính: metyl xenlulozơ, etyl xenlulozơ, xenlulozơ axetat, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, acrylic; chất hóa dẻo: polyetylen glycol, dioctane, axit photphoric, dibutyl peroxit, v.v.; chất phân tán: glycerin, axit oleic; dung môi: etanol, axeton, toluen, v.v.
(5) Phương pháp tiêm, nhựa nhiệt dẻo polyethylene, polystyrene, polypropylene, acetyl cellulose, nhựa propylene, v.v., cũng có thể làm nóng nhựa phenolic cứng; chất bôi trơn: axit stearic.
(6) Phương pháp ép đẳng tĩnh, polyvinyl alcohol, methyl cellulose, sử dụng chất lỏng thải bột giấy sunfit, phosphate và các muối vô cơ khác khi tạo viên.
(7) Phương pháp ép, methyl cellulose, dextrin, polyvinyl alcohol, chất lỏng thải bột giấy sulfit, xi-rô hoặc các loại muối vô cơ khác nhau; chất lỏng thải bột giấy sulfit, methyl cellulose, gôm arabic, dextrin hoặc các loại muối vô cơ và axit vô cơ, chẳng hạn như axit photphoric hoặc phosphat.
(3) Phụ gia cho sản phẩm chịu lửa đặc biệt
Để cải thiện một số tính chất của sản phẩm chịu lửa chuyên dụng, cần kiểm soát quá trình chuyển đổi dạng tinh thể của sản phẩm, giảm nhiệt độ nung của sản phẩm và thêm một lượng nhỏ phụ gia vào nguyên liệu. Các phụ gia này chủ yếu là oxit kim loại, oxit phi kim loại, oxit kim loại đất hiếm, florua, borua và phosphat. Ví dụ, thêm 1% ~ 3% axit boric (H2BO3) vào γ-Al2O3 có thể thúc đẩy quá trình chuyển đổi. Thêm 1% đến 2% TiO2 vào Al2O3 có thể làm giảm đáng kể nhiệt độ nung (khoảng 1600 ° C). Thêm TiO2, Al2O3, ZiO2 và V2O5 vào MgO thúc đẩy sự phát triển của các hạt cristobalit và giảm nhiệt độ nung của sản phẩm. Thêm CaO, MgO, Y2O3 và các chất phụ gia khác vào nguyên liệu ZrO2 có thể tạo thành dung dịch rắn zirconia khối ổn định từ nhiệt độ phòng đến 2000 ° C sau khi xử lý ở nhiệt độ cao.
(4) Phương pháp và thiết bị trộn
Phương pháp trộn khô
Máy trộn ngược dòng mạnh nghiêng do Shandong Konyle sản xuất có thể tích từ 0,05 ~ 30m3, thích hợp để trộn nhiều loại bột, hạt, vảy và vật liệu có độ nhớt thấp, được trang bị thiết bị thêm và phun chất lỏng.
2. Phương pháp trộn ướt
Trong phương pháp trộn ướt thông thường, các thành phần của các nguyên liệu thô khác nhau được cho vào máy trộn hành tinh được trang bị lớp lót bảo vệ để nghiền mịn. Sau khi tạo thành hỗn hợp, chất hóa dẻo và các chất phụ gia khác được thêm vào để điều chỉnh mật độ bùn, sau đó hỗn hợp được trộn đều trong máy trộn bùn hành tinh trục đứng, và được tạo hạt và sấy khô trong máy sấy phun tạo hạt.
Máy trộn hành tinh
3. Phương pháp phối trộn nhựa
Nhằm tạo ra một phương pháp phối trộn đa năng cho phôi vật liệu chịu lửa đặc biệt, thích hợp cho việc tạo hình nhựa hoặc tạo hình bùn. Trong phương pháp này, các nguyên liệu thô, phụ gia, chất hóa dẻo, chất bôi trơn và nước được trộn kỹ trên máy trộn hành tinh, sau đó được trộn trên máy trộn chuyên sâu hiệu suất cao để loại bỏ bọt khí trong bùn. Để cải thiện độ dẻo của bùn, bùn được trộn với vật liệu cũ, và bùn được trộn lần hai trên máy trộn đất sét trước khi đúc. Koneile sản xuất các máy trộn hiệu suất cao và mạnh mẽ như hình dưới đây:
Máy trộn hiệu quả và mạnh mẽ
Máy trộn ngược dòng
4. Phương pháp trộn bán khô
Phù hợp với các phương pháp trộn có độ ẩm thấp. Phương pháp trộn bán khô được yêu cầu đối với các sản phẩm chịu lửa đặc biệt được tạo hình bằng máy từ các thành phần dạng hạt (thành phần ba giai đoạn thô, trung bình và mịn). Các thành phần được trộn trong máy trộn cát, máy nghiền ướt, máy trộn hành tinh hoặc máy trộn cưỡng bức.
Quy trình trộn bao gồm: Đầu tiên, trộn khô các loại hạt khác nhau, sau đó thêm dung dịch nước chứa chất kết dính (vô cơ hoặc hữu cơ), và thêm bột mịn đã trộn (bao gồm chất trợ cháy, chất giãn nở và các phụ gia khác). Trộn đều bột mịn. Thời gian trộn thông thường là 20 ~ 30 phút. Hỗn hợp bùn cần ngăn ngừa sự phân tách kích thước hạt và nước phải được phân bố đều. Nếu cần, vật liệu bùn cần được giữ lại đúng cách trong quá trình đúc.
Độ ẩm của sản phẩm bùn ép được kiểm soát ở mức 2,5% đến 4%; độ ẩm của sản phẩm đúc khuôn bùn được kiểm soát ở mức 4,5% đến 6,5%; và độ ẩm của sản phẩm đúc rung được kiểm soát ở mức 6% đến 8%.
(1) Hiệu suất kỹ thuật của dòng máy trộn hành tinh tiết kiệm năng lượng CMP do Kone sản xuất.
(2) Hiệu suất kỹ thuật của máy trộn cát ướt
5. Phương pháp trộn bùn
Phương pháp trộn bùn dùng để sản xuất các sản phẩm gốm chịu lửa đặc biệt, đặc biệt là bùn dùng cho ép phun thạch cao, đúc khuôn và ép phun. Phương pháp hoạt động là trộn các loại nguyên liệu thô, chất gia cường, chất tạo huyền phù, phụ gia và 30% đến 40% nước sạch vào máy nghiền bi (máy nghiền trộn) có lót chống mài mòn, sau một thời gian nhất định, trộn và nghiền thành bùn để tạo thành bùn dùng cho đúc khuôn. Trong quá trình tạo bùn, cần kiểm soát mật độ và độ pH của bùn theo đặc tính vật liệu và yêu cầu của bản thân quá trình đúc bùn.
Máy trộn ngược dòng mạnh mẽ
Thiết bị chính được sử dụng trong phương pháp trộn bùn là máy nghiền bi, máy nén khí, máy loại bỏ sắt ướt, máy bơm bùn, máy khử khí chân không, v.v.
6. Phương pháp trộn gia nhiệt
Chất kết dính gốc parafin và nhựa là chất rắn (hoặc nhớt) ở nhiệt độ bình thường và không thể trộn lẫn ở nhiệt độ phòng mà phải đun nóng và trộn lẫn.
Parafin được sử dụng làm chất kết dính trong quá trình đúc khuôn nóng. Do nhiệt độ nóng chảy của parafin là 60-80°C, parafin được nung nóng đến trên 100°C trong quá trình trộn và có độ lưu động tốt. Sau đó, nguyên liệu thô dạng bột mịn được thêm vào parafin lỏng, sau khi trộn và khuấy đều hoàn toàn, vật liệu được chuẩn bị. Bánh sáp được tạo thành bằng cách đúc khuôn nóng.
Thiết bị trộn chính để làm nóng hỗn hợp là máy khuấy được gia nhiệt.
Thời gian đăng: 20-10-2018
