1. Wprowadzenie mulitu
Mulit to surowiec ogniotrwały, którego głównym składnikiem jest faza krystaliczna 3Al2O3.2SiO2. Mulit dzieli się na dwie kategorie: mulit naturalny i mulit syntetyczny. Naturalny mulit jest rzadki i zazwyczaj jest syntetyzowany. Skład chemiczny mulitu to Al2O371,8%, SiO228,2%.
Struktura mineralna to romboedryczny układ kryształów, kryształy są długie, kolumnowe, igłowy, układ przypominający łańcuch, mulit przypominający igłę przeplatany produktem, tworząc mocny szkielet.
Mulitowa cegła ogniotrwała dzieli się na 3 typy.
α-mulit, odpowiednik czystego 3Al2O3-2SiO2, określane jako 3:2 typ.
β-mulit, roztwór stały z nadmiarem Al2O3, lekko spuchnięty charakter, określane jako 2:1 typ.
c-mulit, z niewielką ilością TiO2 i Fe2O3 w roztworze stałym.
Mulit jest chemicznie stabilny i nierozpuszczalny w HF. jego gęstość wynosi 3,03 g/cm3, Twardość Mohsa 6 ~ 7, temperatura topnienia 1870 ℃, przewodność cieplna (1000℃) wynosi 13,8 W/(m-K), współczynnik rozszerzalności liniowej (20~1000 ℃) wynosi 5,3×10-6℃, moduł sprężystości 1,47×1010Pa.
Mulit ma dobre właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach i właściwości termiczne w wysokich temperaturach, dlatego syntetyczne cegły ogniotrwałe z mulitu i ich produkty mają zalety dużej gęstości i czystości, wysoka wytrzymałość konstrukcyjna w wysokiej temperaturze, Niska szybkość pełzania w wysokiej temperaturze, mały współczynnik rozszerzalności cieplnej, silna odporność na erozję chemiczną, i dobrą odporność na szok termiczny.
2. Metoda syntezy mulitu
Metodę syntezy mulitu można podzielić na metodę spiekania i metodę elektrooporową. Metoda spiekania ze względu na sposób przygotowania surowca dzieli się na metodę suchą i mokrą, Proces suchy polega na tym, że składniki są mielone razem, po prasowaniu w kulki lub kęsy w piecu obrotowym lub tunelowym.
Proces mokry polega na dodaniu wody do mieszanki i zmieleniu jej na zawiesinę, następnie odciśnij i odwodnij, tworząc ciasto błotne, wytłaczanie próżniowe do sekcji błota lub kęsów błota, a następnie wypalanie.
Metoda stapiania elektrycznego polega na dodaniu związku do elektrycznego pieca łukowego, topić się w wysokiej temperaturze wytworzonej przez łuk elektryczny, chłodzący kryształ strącający wykonany z naturalnych surowców (takie jak boksyt, itp.). Można go bezpośrednio zmiażdżyć <1.5mm cząstek bez mielenia, a następnie zmieszany z innymi sproszkowanymi surowcami w mieszalniku.
Syntezę spiekania mulitu zazwyczaj prowadzi się w temp 1650 ~ 1700 ℃. Głównymi czynnikami procesu wpływającymi na syntezę mulitu metodą spiekania jest czystość surowców, rozdrobnienie surowców i temperatura kalcynacji.
Synteza spiekania bielicy opiera się głównie na reakcji w fazie stałej pomiędzy Al2O3 i SiO2 w celu zakończenia, zatem poprawa rozproszenia surowców przyspieszy proces jednorodnej reakcji. Zwłaszcza <8Cząstki μm odgrywają ogromną rolę w tworzeniu i spiekaniu syntetycznego mulitu. Można zauważyć, że surowce są wystarczająco wymieszane przy drobnym mieleniu, jest promowanie syntezy mulitu, reakcja w fazie stałej jest ważnym warunkiem procesu.
Mulit jest zwykle generowany w temperaturze 1200 ℃ i kończony w temperaturze 1650 ℃. W tej chwili jest to mikro produkt, gdy temperatura przekroczy 1700 ℃, gdy krystalizacja jest dobrze rozwinięta. Można zauważyć, że temperatura spalania bezpośrednio wpływa na powstawanie mulitu i rozwój kryształów.
Dlatego, Do syntezy mulitu konieczne jest podgrzanie do określonej temperatury wypalania i wydłużenie określonego czasu przetrzymywania. Czystość surowców stosowanych do syntezy cegieł mulitowych jest bardzo rygorystyczna, a niewielka ilość składników zanieczyszczeń zmniejszy zawartość mulitu.
W produkcji przemysłowej, nieuniknione jest wprowadzenie różnorodnych zanieczyszczeń, mieć Fe2O3, TiO2, CaO, MgO, Na2O, K2O, z których najbardziej szkodliwy jest Na2O, K2O, hamują powstawanie mulitu, i prowadzą do dużej ilości fazy szklanej bogatej w krzemionkę, zmniejszenie zawartości mulitu.
Fe2O3 opóźni proces mulityzacji i zwiększy ilość fazy szklistej. Gdy TiO2 jest obecny w małej ilości, niektóre jony Ti przedostają się do sieci mulitu, tworząc roztwór stały i sprzyjając tworzeniu się mulitu oraz rozwojowi i wzrostowi kryształów, oraz gdy zawartość TiO2 jest zbyt wysoka, nadal pełni rolę środka topiącego.
Cegła z mulitu termotopliwego topi się w elektrycznym piecu łukowym, mulit ze stopionego kryształu wydzieleniowego chłodzącego i wytworzony, jego proces wytrącania kryształów i diagram fazowy układu Al2O3-SiO2 podobny do procesu wytrącania kryształów. Gdy zawartość Al2O3 materiału współpracującego jest wyższa niż 71.8% grupy teoretycznej w mulicie, tworzy się stały roztwór mulitu z rozpuszczonym nadmiarem Al2O3, tj. β-mulit, a faza korundowa pojawia się dopiero gdy Al2O3>80%.
Skład fazy mineralnej mulitu elektrotopionego składa się zazwyczaj z kryształów mulitu i fazy szklanej. W porównaniu ze spiekanym mulitem, mulit elektrotopiony ma dobrze rozwinięte kryształy, duże ziarna, mniej defektów, i rozmiary kryształów setki razy większe niż w przypadku spiekanego mulitu. Dlatego, właściwości mechaniczne w wysokich temperaturach i odporność na erozję są stosunkowo lepsze.
3. Typowe formy mulitu
Materiały mulitowe można wytwarzać w drodze bezpośredniej syntezy kaolinitu, minerały z grupy krzemionki, wodorotlenek glinu lub tlenek glinu i krzemionka.
Materiały ilaste oraz minerały z grupy tlenków glinu lub krzemionki i tlenek glinu przemysłowego w warunkach ogrzewania Reakcja F w wyniku której powstaje mulit pierwotny i wtórny, Mulit pierwotny powstający w zasięgu 1000 ~ 1200 ℃, jeszcze bardziej zwiększyć temperaturę, tak, że krystalizacja wzrasta.
Tworzenie się mulitu wtórnego zwykle kończy się w temperaturze 1650°C. W celu wytworzenia gęstych produktów mulitowych, powszechnie stosowana jest metoda spiekania dwuetapowego.
Mulit ma dwie formy krystaliczne: igłowe i pryzmatyczne. Faza szklana wzmocniona mulitem igłowym, faza składu chemicznego materiału, naraz, igła materiały ogniotrwałe z mulitu niż pryzmatyczny materiał mulitowy.
Kaolinit szybko podgrzewa się do temperatury powyżej 1400°C, tworząc mulit przypominający igłę. W przeciwnym razie, powolne nagrzewanie do niższej temperatury tworzy pryzmatyczny mulit. Odnotowano również morfologię rurkową i kulisty mulit, to pierwsze prawdopodobnie ze względu na napięcie spowodowane niespójnym rozmiarem czworościanów krzemowo-tlenowych i glinowo-tlenowych, i ten ostatni, tak zwany mulit azotonośny.
Charakterystyka anizotropii rozszerzalności cieplnej mulitu sprawia, że ma dobrą stabilność termiczną, zaawansowany materiał mulitowy na części podajnika, można bezpośrednio wymienić bez podgrzewania do pracującego podajnika.
