论颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响

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  摘 要:科学技术的发展产生了对于低碳镁碳砖性能的提升的要求,这样就需要提升它的抗震性能。想要提升低碳镁碳砖的抗热震性能,需要进行相关实验。制作低碳镁碳砖的时候,需要用到电熔镁砂、石墨等原料,同时加入编号为PF-5405的树脂来把这些原料进行结合。然后结合相关技术进行操作来提升性能。本文从实际出发,对颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响进行探讨。
  关键词:颗粒级配;低碳镁碳砖;抗热震性
  随着近些年科学技术的迅猛发展,促进了相关的超低碳冶炼技术等的快速发展,由此也产生了对于低碳镁碳砖性能的提升的要求,这样就需要提升它的抗热震性能。对于此,有人提议利用降低镁碳砖石墨含量和往钢水中增加碳含量的方法来进行,但是这也会导致镁碳砖的性能下降。就当前的情况来说,常见的提升抗热震性常用的研究有两个方面:树脂碳的增韧和添加金属粉末。文章就此开展谈论。
  1 试验
  这些数据是接下来进行样本的实际性能检测的重要依据,所以在实验的时候一定要仔细、认真,尽量避免人为失误的原因造成的数据失准的现象出现。
  1.1 原料
  关于颗粒级配对低碳镁碳砖性能的影响实验会用到的原料主要有以下几种:电熔镁砂(粒度分为四个粗细范围:颗粒粗度在5mm-3mm、3mm-1mm、1mm-0.088mm、0.088mm-0mm);石墨(由97.37%的碳、1.23%的氧化钙、0.42%的二氧化硅、0.62%的三氧化二铁组成);铝硅合金粉(组成成分铝和硅之间的质量比例是1:11);最后的结合剂就是代号为PF-5405的树脂。
  1.2 试验过程
  在实际的实验过程中,应当把试验按照Andreassen连续颗粒级配理论中的要求来进行。按照理论中所用到的公式来计算出电熔镁砂、石墨等原料的具体比例、用量等来放置原料,放入的结合剂的质量按照理论计算大致为整个用材料质量的百分之三。另外,试验中还用到了酒精做为稀释剂,酒精的质量是结合剂的一半左右,另还要加入结合剂质量8%的乌洛托品来作为固化剂。把原料调配完成好之后,就把它们放入轮碾机里进行各个原料的混合,时间约需要十五分钟,然后给他们施加200MPa的压力,从而把他们压制成条。之后,把条状物放到200℃高温下进行固化,最后就是进行1000℃的热处理,时间约为三个小时。
  1.3 性能检测
  经过上面的实验过程,我们已经得到了一些泥料,接下来就是对他们进行国标下的先进机器测试,从而测试这些泥料的实际性能。在测试中,首先,我们利用压力机的200MPa的压力对泥料进行压制,压制成一定直径的圆柱形实验泥料之后,测量泥料的高度从而计算出它的实际的密度。在制坯完成后,就分别按照国标中的相关标准来对泥料的密度、抵抗弯折的能力和出现气孔的概率进行性能检测,得出相应的监测数据,最后采用从德国买来的先进机器对经过了一千摄氏度保温后的样品的外貌进行电镜显微观察。
  在对制成的原料样本进行抗热震性的检测中:首先我们将实验机器增加温度到1100℃并进行半小时的保温工作;保温完成后就把样本的表面涂上防止氧化反应的涂料,并在200℃的温度下进行十五分钟的保温处理,保温后把样本放入凉水中进行冷却处理,这些颗粒是判定样本的强度的重要依据,所以一定要认真的观测、检查。
  2 结果与讨论
  经过上面对样本进行的分布实验测试之后,我们可以得到以下结论:
  2.1 粒度分布系数值对生坯密实度的影响
  样本的密度和粒度系数的大小有着密切的联系。在粒度系数分布在0.4~0.6的范围之中的时候,当粒度系数上升,样本密度变化明显且增长速率很快。由此可知,颗粒级配对于实际样本的密度之间的联系是很大的。
  2.2 粒度分布值对1 000 ℃热处理后试样力学性能的影响
  经过试验后得出的结论可以看出,對于不同的颗粒级配而言,它们对于低碳镁碳的影响是不同的,这些从它们各自的密度、抵抗弯折的能力数据中可以看出。在这其中,可以看出显气孔率这个因素对于低碳镁碳砖材料强度的影响是最大的,所以,我们可以得出气孔的占比率是影响低碳镁碳性能的最主要因素。之所以这样,是因为随机产生的气孔是混乱的存在结构中的,这种不规则造成了整个样本结构中的物质紧密性下降,内部不规则的受力结构难以承受过大程度的挤压,这样的结构缺失导致了承载能力的下降。
  2.3 显微结构分析
  在先进的电镜显微机器的观测下,我们可以得出这样的结论:在样本中,当存在的颗粒粗度越高、数量越多,它们与样本基质的相接触地方的面积也就越大,这样的结构可以承受较大的力量,相应的低碳镁碳砖,性能也就越好。所以可以得出结论,颗粒级配会对低碳镁碳砖的性能产生很大影响,可以轻易地影响到低碳镁碳砖的抗热震性能。
  3 结论
  近年来,我们的科学技术取得了长足进步,科学技术的发展产生了对于低碳镁碳砖性能的提升的要求,相应的低碳镁碳材料的科学研究也得到了长足进步。因而,提升低碳镁碳砖的性能也就成了一个重要的议题。低碳镁碳砖是在代号为PF-5405 的树脂材料的结合下把石墨等基本原料,再加上一定的工艺结合成的砖,想要提升它的性能就需要提升它的抗热震性能上着手。在实际的利用颗粒级配对低碳镁碳砖的影响试验中可知:颗粒级配在很大的程度上影响着低碳镁碳砖密实度,并且粒度分布系数越高密实度也越高;当颗粒粗度越大并且粗颗粒的占比越大,低碳镁碳砖的性能就能得到更好的提升。
  参考文献:
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  作者简介:
  王莹莹,1992年05月,女,汉,辽宁省辽阳县人,本科,助理工程师,研究方向:无机非金属材料工程
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