U ovom radu kao glavne sirovine koristi se ogoljena čeličana troska otpadnih magnezit-aluminijevih špinela i otpadnih magnezij-aluminijevih špinela, a cement se koristi za pripremu nepaljene opeke. Za dobivanje optimiziranih parametara procesa, može pružiti tehničku referencu za ukupnu upotrebu vatrostalnih materijala nakon upotrebe.
test
1.1 Sirovine
Ogoljena čelična troska i otpadni magnezijevo-aluminijski spinel dobivaju se nakon skidanja, rezanja i sortiranja pomoću alata kao što su čekići i strojevi za rezanje.
(1) Skidanje troske od čelika: Nakon drobljenja, mljevenja s kuglicama i prosijavanja dobivaju se tri različite specifikacije od 0-1, 1-3 i 3-5 mm. Budući da sirovine od 1-3 mm i 3-5 mm ogoljene čelične zgure mogu djelovati kao komponenta kostura u neizgorenoj opeci i igrati pomoćnu ulogu, poboljšati čvrstoću neizgorene opeke i smanjiti troškove proizvodnje opeke , pa se u omjer ne dodaje prirodni pijesak. Kemijski sastav očišćene čelične troske prikazan je u tablici 1. Može se vidjeti da su sirovine za očišćenu čeličnu trosku čelična troska s visokim sadržajem željeza (Fe2O3) i pijeska (SiO2), a glavne faze ogoljena čelična troska je faza dikalcij silikata i faza slobodnog kalcij oksida; Slojevita struktura je porozna i nije gusta, slična mikrostrukturi gline, pa može zamijeniti glinu za proizvodnju negorive opeke. EDS analiza pokazuje da su glavni elementi ljuštene čelične troske Si, Mg, Al, Ca, Fe i tako dalje.
(2) Otpadni magnezijevo-aluminijski spinel: propustite kroz 45-mrežasto sito nakon kugličnog mljevenja kako biste osigurali da je veličina čestica sirovog materijala u uzorku manja od 0.5 nm. Glavne komponente otpadnog magnezijevo-aluminijskog spinela su Al2O3 i MgO; nakon analize može se zaključiti da su glavne faze otpadnog magnezij-aluminij spinela periklazna faza i magnezij-aluminij spinel faza; može se primijetiti da je otpadni magnezij-aluminijski spinel Kamen slojevita struktura. Kroz EDS analizu energetskog spektra, može se vidjeti da su glavni elementi otpadnog magnezit-aluminijevog spinela Al, Mg, Si itd., a postoji mnogo aluminijskih elemenata, koji mogu osigurati potrebnu čvrstoću za neizgorenu opeku.
(3) Cement: P·O42.5, izvedba udovoljava zahtjevima GB175-2007 "General Portland Cement". Cement se koristi kao cementna komponenta i aktivator u neizgorenoj opeci.
1.2 Priprema uzorka
Ovaj ispitni uzorak priprema se procesima doziranja, miješanja, oblikovanja i stvrdnjavanja. Uvjeti šarže su: ogoljena čelična troska je 60 posto, 70 posto (podijeljeno u tri specifikacije od 0-1, 1-3, 3-5 mm), otpadni magnezij-aluminijski spinel je 20 posto, 30 postotak, cement i voda fiksni su na 10 posto, odnosno 2 posto. Materijal se miješa prvo suhim miješanjem 2 minute, a zatim dodavanjem vode i mokrim miješanjem 2 minute. Nakon što su sirovine ravnomjerno izmiješane, usvaja se postupak oblikovanja. Promjer kalupa je 20 mm, a tlak kalupa je 15 MPa. Nakon vađenja iz kalupa, uzorci su osušeni na sobnoj temperaturi i tlaku 28 dana, a svaka 3 dana prskana je vodom kako bi se spriječilo pucanje uzoraka, kako bi se dobili uzorci neizgorene opeke. U procesu kalupljenja, prvo je korišten tlak od 10MPa za kalupljenje, te je utvrđeno da uzorak nije bio potpuno oblikovan, a prah je otpao. I kroz usporedbu, utvrđeno je da je tlačna čvrstoća uzoraka formiranih pod tlakom od 15MPa veća nego kod uzoraka formiranih pod tlakom od 10MPa.
1.3 Karakterizacija strukture i ispitivanje učinkovitosti
(1) Koristeći D/max-rA model rendgenskog difraktometra tvrtke Rigaku iz Japana, provedena je fazna analiza sirovina čelične zgure i magnezij-aluminijevog spinela i neizgorjele opeke nakon oblikovanja i stvrdnjavanja.
(2) S-3000N skenirajući elektronski mikroskop tvrtke Hitachi, Japan korišten je za karakterizaciju morfologije, strukture, oblika i distribucije neizgorenih opeka.
(3) Korištenjem elektroničkog univerzalnog ispitnog stroja (CTM4304, China MTS Company), provedena su ispitivanja čvrstoće na pritisak i savijanje uzoraka neizgorene opeke.
Rezultati i analiza
2.1 Zapreminska gustoća i upijanje vode neizgorene opeke
(1) Nasipna gustoća neizgorjele opeke pokazuje sveukupni trend povećanja s povećanjem sadržaja čelične zgure i smanjenjem sadržaja otpadnog magnezijevo-aluminijevog spinela. Kada je gradacija oljuštenih čestica troske od čelika 0-1mm25 posto, 1-3mm25 posto i 3-5mm20 posto, nasipna gustoća neizgorene opeke je najveća , što iznosi 2863kg/m3. Razlog može biti taj što se u uzorku povećava sadržaj ljuštene čelične zgure, a gustoća ljuštene čelične zgure je veća od gustoće otpadnog magnezit-aluminijevog spinela, što dovodi do povećanja ukupne nasipne gustoće neizgorene opeke. (2) Kada je gradacija čestica oljuštene čelične troske 0~1mm15 posto, 1~3mm15 posto, 3~5mm30 posto, stopa upijanja vode neizgorene opeke je najmanja, što je 6,07 posto, a razlog može biti 30 posto otpadnog magnezijevo-aluminijskog spinela. Prah i 0-1 mm oljuštena čelična troska u potpunosti su ispunili praznine u skeletu neizgorene opeke, što je rezultiralo smanjenjem upijanja vode uzorka. A upijanje vode uzoraka je u skladu sa zahtjevima upijanja vode manje od 18 posto u standardu JC/T422-2007 "Non-sintered Garbage Tailings Bricks".
2.2 Dimenzionalno odstupanje neizgorenih opeka
Budući da su aktivne komponente kao što su C2S, C3S i kalcijev željezni aluminat u oljuštenoj čeličnoj troski želatinozne, tijekom procesa hidratacije može se stvoriti aktivator koji može stimulirati aktivnost cementa, a aktivirani cement će dovesti do volumena negorujuće opeke. Ekspanzija, pa ima određeni utjecaj na veličinu neizgorene opeke.
U ovom ispitivanju, količina korištenog cementa je 10 posto, a radijalne i aksijalne promjene dimenzija izratka su relativno male, a na površini se ne pojavljuju pukotine. U skladu s JC/T422-2007 "zahtjevima za izgled i odstupanje veličine manje od 2 mm.
u zaključku
(1) Tlak oblikovanja i omjer sirovina utječu na performanse nepaljene opeke. Optimizirani parametri procesa pripreme dobiveni istraživanjem su: ljuštenje čelične troske 0-1mm25 posto, 1-3mm15 posto, 3-5mm20 posto, magnezij-aluminijski spinel 30 posto, cement 10 posto, tlak kalupljenja 15 MPa.
(2) Osim izvornog magnezijevog oksida i kalcijevog sulfata, dobivena neizgorena opeka također stvara novu fazu serpentina. Morfološka analiza pokazuje da negorujuće opeke imaju obložnu i umetnutu strukturu, a fine čestice magnezijevo-aluminijevog spinela ugrađene su u nepravilan kostur od ljuštene čelične troske, koji ima ulogu punjenja i čini negoreće opeke gustima.
(3) U ovom ispitivanju, minimalna stopa upijanja vode pripremljenih negorivih opeka je 6,07 posto, a najveća tlačna čvrstoća je 9,57 MPa, što ispunjava standardne zahtjeve JC/T446-2000 "Betonske opeke za pločnike ". Ova eksperimentalna studija od velike je važnosti za ukupnu upotrebu vatrostalnih materijala nakon uporabe.
