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          耐材之窗耐火原料價格指數: 2018-09-30 指數:231.63 環比: 0.48% 同比: -3.58%
          成功案例:
          • ·武漢飛夢纖維與泰信金屬材料達成不銹鋼纖維合作
          • ·汾陽市礦產品與萍鄉市科興窯爐達成倒煙窯鋁礬土合作
          • ·汾陽市礦產品與冷水江市立達高新達成倒煙窯鋁礬土合作
          • ·灤縣雷莊硅砂巖加工廠與河北節能耐火達成石英砂合作
          • ·武安市永興實業與唐山市古冶區騰發達成氮化硅鐵合作
          • ·青島三同石墨與武漢威林科技達成球形石墨合作
          • ·與唐山文豐鋼鐵達成蓄熱體合作
          • ·遼寧群益與柳州市共和耐火達成 98普通電熔鎂砂合作
          • ·大石橋市東興耐火與長石冶金達成鎂鋁尖晶石合作
          • ·廊坊騰達助劑與涼山瑞海實業達成粘結劑合作
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          不同助磨劑對尖晶石細粉細度的影響
          發布時間:2016-02-04 瀏覽量:3801

          概述:

             在實驗室條件下對比了木質素磺酸鈣(木鈣)、FDN減水劑、乙醇、油酸、乙二醇五種助磨劑對尖晶石粉磨細度的影響,以及用其制成的剛玉(尖晶石)質耐火澆注料的相關性能的影響,選取了助磨效果和綜合指標最好的乙二醇為助磨劑,試驗了其不同添加量對粉磨細度的影響,找出了最佳添加量。同時在1000升振動磨進行了生產性試驗,經濟效益明顯。

          試驗:

          1.      試驗原料及設備

          選取傾倒爐生產的0-0.3mm電熔尖晶石為入磨料,稱取4kg加入φ30×30cm陶瓷試驗磨罐內進行粉磨,研磨體為φ15-35mm剛玉球,研磨體重15kg粉磨時間22小時對比添加不同助磨劑對磨制細粉細度的影響

          電熔尖晶石化學組成見表1

          1 入磨尖晶石原料的化學組成

          Al2O3

          SiO2

          Fe2O3

          CaO

          MgO

          TiO2

          Na2O

          灼減

          73.36

          0.28

          0.29

          0.30

          25.03

          -

          0.19

          -

          2.  粉磨細度測試

          2.1  細度

          粉磨細度測試

           

          助磨劑

          種類

          加入量

          %

          研磨

          時間

          h

          粒度分布%

          備注

          +0.5mm

          +0.3

          mm

          +0.21

          mm

          +0.10

          mm

          -0.075

          mm

          -0.045

          mm

          D50 um

          -

          -

          -

          -

          0

          6.0

          30.7

          64.8

          23.2

          8.5

          -

          入磨料0-0.5mm顆粒

          0

          -

          22

          0

          0.8

          4.0

          19.2

          71.2

          54.8

          -

          有料球粘磨壁現象

          1

          木鈣

          0.4

          22

          0

          1.0

          3.8

          17.6

          68.9

          53.8

          -

          料球磨壁之間不粘附

          2

          FDN

          0.4

          22

          0

          0.2

          1.3

          6.7

          83.5

          66.0

          -

          料球磨壁之間不粘附

          3

          乙醇

          0.3

          22

          0

          0.1

          0.5

          7.2

          84.3

          62.3

          -

          料球磨壁之間不粘附,研磨球光滑,料流動性好 

          4

          油酸

          0.1

          22

          0

          0

          0.1

          0.2

          99.5

          99.0

          1.37

          料球磨壁之間有所粘附,與粉較細有關

          5

          乙二醇

          0.1

          22

          0

          0

          0.1

          0.3

          98.0

          97.7

          1.88

          料球磨壁間有所粘附,與粉較細有關

          分析:

          通過上述實驗,可以得出以下結論:

          1.     除木鈣外,四種助磨劑對尖晶石粉磨細度均有促進作用;

          2.     五種助磨劑助磨效果以油酸、乙二醇最為顯著,FDN減水劑、乙醇稍差;

          3.     在同等研磨時間條件下,助磨劑中油酸、乙二醇添加0.1% 使細粉中325目篩下物分別增加了80.6% 78.3% FDN減水劑添加0.4%、乙醇添加0.3% 使325目篩下物分別增加了20.4% 13.7% 。 【篩下物計算方法:例如乙二醇添加0.1%325篩下物增加量=97.7-54.8/54.8×100=78.28%≈78.3%】

          2.2 選取磨制的0#2#3#4#5#尖晶石細粉配制的剛玉(尖晶石)質耐火澆注料的相關性能以電熔白剛玉為骨料,采用 a- Al2O3微粉(安邁CL370C)、磨制的尖晶石細粉為基質料,電熔70鋁酸鈣水泥做結合劑,以分散氧化鋁ADS1為外加劑,按照表3配料。成型自然養護2d后在110干燥24h11001500煅燒保溫3h測其強度及線變化,指標見表4

          3    澆注料的組成

          原料

          粒度

           編號

          A0

          A2

          A3

          A4

          A5

           

          電熔白剛玉

           

          3-5mm

          26

          26

          26

          26

          26

          1-3mm

          20

          20

          20

          20

          20

          0.5-1mm

          12

          12

          12

          12

          12

          0-0.3mm

          4

          4

          4

          4

          4

          尖晶石

          0-0.3mm

          -

          -

          -

          10

          10

          尖晶石細粉

          0-325#

          220號)

          222號)

          223號)

          124號)

          125號)

          a- Al2O3微粉

           CL370C

          10

          10

          10

          10

          10

          70鋁酸鈣水泥

          5

          5

          5

          5

          5

          分散氧化鋁ADS1

          1

          1

          1

          1

          1

          4    澆注料的性能

          編號

           A0

          A2

          A3

          A4

          A5

          溫度OC

          14

          14

          14

          14

          14

          加水量(重量比)%

          4.2

          4.4

          4.2

          4.2

          4.2

          流動值(跳臺30次)mm

          170

          180

          200

          120

          165

          凝結時間(min

          20

          25

          25

          18

          12

          /

          強度MPa

          110OC*24h

          108.7/14.1

          88.1/14.9

          98.4/14.7

          102.8/14.7

          118.1/16.3

          1100OC*3h

          183.7/24.6

          165.0/23.6

          175.9/26.9

          163.4/23.6

          176.9/24.1

          1500OC*3h

          179.1/38.8

          138.4/30.4

          122.8/30.9

          136.6/30.6

          115.6/31.6

          燒后線變化

          %

          1100OC*3h

          +0.01

          -0.02

          +0.01

          -0.03

          +0.03

          1500OC*3h

          +0.67

          +1.15

          +1.84

          +1.85

          +2.19


          注:1. 澆注料的編號與所磨制的尖晶石細粉編號相一致;

              2. 2#、3#4#5# 1500OC燒后微有變形。



          分析:

          1.     幾種不同尖晶石粉配制的剛玉尖晶石質澆注料用水量無大的差異;

          2.     添加油酸的尖晶石粉流動性較差(120mm,其它幾種振動流動值都在165-180mm間,對流動性沒有負作用;

          3.     添加油酸、乙二醇的尖晶石粉凝結時間略快于其它幾種細粉,分析原因一是該兩種細粉細度較細,二是過多的油酸和乙二醇可能對澆注料具有促凝作用,應在保證助磨效果前提下盡量減少添加量;

          4. 添加助磨劑的試樣1500OC燒后微有變形,強度有所降低,膨脹大,以助磨效果最好的乙二醇最為嚴重,應在保證助磨效果的同時盡量降低其用量。

           

          3.助磨劑最佳添加量的試驗

          在澆注料試驗的基礎上,選取綜合效果較好的乙二醇做助磨劑,比較了不同添加量對細粉細度的影響,詳見表5 

          5

          助磨劑

          種類

          PH

          加入量

          %

          研磨

          時間

          h

          粒度分布%

           

          備注

          +0.075mm

          -0.045mm

          D50 um

          6

          乙二醇

          6

          0.05

          22

          0.6

          99.2

          3.40

          料球磨壁之間粘附不嚴重

          7

          乙二醇

          -

          0.04

          22

          0.4

          99.2

          3.13

          料球磨壁之間粘附

          8

          乙二醇

          -

          0.03

          22

          10.8

          69.6

          -

          料球磨壁之間粘附,球光滑

          9

          油酸

          5

          0.05

          22

          6.0

          80.0

          -

          料球磨壁之間不粘附,球光滑

           

          分析:

          油酸降至0.05%時助磨效果明顯下降,僅僅磨到200目以細;而乙二醇降至0.04-0.05 %時,助磨效果仍然很好,再降至0.03%時助磨效果明顯下降;由此乙二醇

          添加量應在0.04-0.05%為最佳。

           

          4.在滿足細度要求前提下,尋求最佳助磨劑添加量的基礎上,同條件下再次對比驗證了油酸、乙二醇對澆注料性能的影響。詳見表6、7:

          6    澆注料的組成

          原料

          粒度

          A0

          A6

          A9

           

          電熔白剛玉

           

          3-6mm

          26

          26

          26

          1-3mm

          20

          20

          20

          0-1mm

          12

          12

          12

          0-0.3mm

          4

          4

          4

          尖晶石砂

          0-0.3mm

          -

          10

          7

          尖晶石細粉

          0-325#

          220號)

          126號)

          159號)

          a- Al2O3微粉

           CL370C

          10

          10

          10

          70鋁酸鈣水泥

          5

          5

          5

          分散氧化鋁ADS1

          1

          1

          1

           

          7   澆注料的性能

          編號

           A0

          A6

          A9

          溫度OC

          17.5

          17.5

          17.5

          加水量(重量比)%

          4.4

          4.4

          4.4

          流動值(自流)mm

          180

          180

          160

          凝結時間(min

          29

          15

          20

          /

          強度MPa

          110OC*24h

          104.06/13.52

          110.94/15.56

          98.12/15.68

          1100OC*3h

          174.37/23.16

          175.94/23.16

          169.69/23.4

          1500OC*3h

          184.37/30.65

          171.87/33.69

          193.12/36.04

          燒后線變化

          %

          1100OC*3h

          +0.07

          +0.07

          +0.05

          1500OC*3h

          +0.68

          +0.96

          +0.61

          注: 1. 澆注料的編號與所磨制的尖晶石細粉編號一致;

          2. 6#、9#澆注料配比與0#不同是為了使三個配方具有同樣的尖晶石含量和基質組成,因為三種尖晶石細粉325目篩下物含量不等;

          3. 試樣1500OC燒后無變形。

          分析: 1.從流動性能來看,同用水量情況下,細粉中添加油酸0.05%的配方流動性相比最差,添加乙二醇0.05%的配方對流動性無不良影響,這與前面實驗相一致;

          2.細粉中添加油酸、乙二醇作助磨劑都對澆注料具有促凝作用,乙二醇此作用稍強烈一些,這也與前面實驗相一致,應進一步進行實驗分析其原因;

                3.強度線變化方面,烘干強度以添加乙二醇的為最高,添加油酸的略低一些;1100 OC

                 1500 OC強度基本相差不大,但加乙二醇的1500 OC膨脹較大一些,需進一步進行實驗分析造成高溫膨脹量增大的原因。

          4.       為證實上述分析,在同環境條件下,實驗了純剛玉質和尖晶石質澆注料在細粉基質細度基本相同情況下,采用外加和磨入基質細粉中兩種不同添加方法進行澆注料性能對比,實驗配方和結果如表8、表9

          8    澆注料的組成

          原料

          B0

          B0*

          B1

          B2

          B3

          B4

           B5

          電熔

          剛玉

           

           

          3-6mm

          26

          26

          26

          26

          26

          26

          26

          1-3mm

          20

          20

          20

          20

          20

          20

          20

          0-1mm

          12

          12

          12

          12

          12

          12

          12

          0-0.3mm

          14

          14

          14

          14

          14

          14

          14

          0-325#

          12

          12

          0

          0

          0

          0

          0

          尖晶石細粉

          0

           0

          12

          D50

          1.92um

          12

          D50

          1.92um

          12

          D50

          1.92um

          12

          D50

          1.37um

          12

          D50

          1.88um

          a- Al2O3  CL370C

          10

          10

          10

          10

          10

          10

          10

          70鋁酸鈣水泥

          5

          5

          5

          5

          5

          5

          5

          分散氧化鋁ADS1

          1

          1

          1

          1

          1

          1

          1

          助磨劑添加方式

          助磨劑

          澆注料外加乙二醇0.02%

          助磨劑

          澆注料外加乙二醇0.02%

          澆注料外加油酸0.02%

          粉磨的4#尖晶石粉含油酸0.1%

          粉磨的5#尖晶石粉含乙二醇0.1%

           

          9   澆注料的性能

          編號

          B0

          B0*

          B1

          B2

          B3

          B4

          B5

          溫度OC

          20.5

          20.5

          20.5

          20.5

          20.5

          20.5

          20.5

          加水量(重量比)%

          4.4

          4.4

          4.4

          4.4

          4.4

          4.4

          4.4

          流動值(自流)mm

          160

          155

          195

          200

          170

          120

          180

          凝結時間(min

          20

          15

          15

          18

          18

          13

          12

          /

          強度MPa

          110*

          24h

          77.5/

          9.59

          80.94/

          13.1

          104.37/

          15.44

          105.0/

          15.68

          110.31/

          16.38

          100.94/

          18.95

          118.75/

          17.55

          1500*3h

          171.25/

          29.84

          167.19/

          29.48

          230.00/

          36.62

          235.00/

          32.29

          218.75/

          32.99

          134.69/

          29.48

          167.19/

          29.48

          燒后線變化

          %

          110*

          24h

          -0.03

          -0.03

          -0.03

          -0.02

          -0.03

          -0.03

          -0.02

          1500*3h

          +0.45

          +0.40

          +0.25

          +0.26

          +0.26

          +1.86

          +2.08

          分析:1. 從流動性能來看,同用水量情況下,添加油酸的配方B3B4流動性均不同程度有所下降,與前面實驗相一致;乙二醇對流動性無不良影響;

          2. 純剛玉質的澆注料不加乙二醇的B0 與外加0.02%乙二醇的B0*相比較,除了凝結時間略快外,對強度和1500燒后線變化并無不良影響;

                3. 更換同細度尖晶石細粉后外加乙二醇和油酸0.02%,對強度和1500燒后線變化均無不良影響,由此可以判斷造成前面試驗高溫膨脹量增大的原因,是由尖晶石細粉的問題造成的,與助磨劑無關。

          結論:1.  以油酸、乙二醇做助磨劑助磨效果顯著,大大優于乙醇、FDN等添加劑;2.  使用油酸做助磨劑磨制的尖晶石細粉會明顯降低澆注料的流動性;4.   乙二醇做助磨劑磨制尖晶石細粉對澆注料性能無不良影響,其最佳添加量為 0.04-0.05%;5.   以上實驗成果已推廣應用于各種細粉的生產中,經濟效益明顯。


          附:添加助磨劑后尖晶石細粉粉磨成本分析


           1000振動磨生產0-325目尖晶石細粉成本分析(電機功率按照9KW計)


          原料

          入磨粒度mm

          h

          325# 篩余

          %

          備注

          電熔尖晶石

          0-1

          17

          5

          無助磨劑

          電熔尖晶石

          0-1

          14

          5

          添加乙醇

          電熔尖晶石

          0-1

          8.5

          5

          工業級乙二醇0.05 %

          l      工業級乙二醇價格:18/公斤

          l      毎磨裝料300kg

          l      助磨劑噸增加成本:噸消耗0.05%*1000=0.5公斤 0.5*18=9

          l      加新助磨劑后使得0-325#尖晶石細粉產量比目前提高1.65

          l      噸產品節電=(原研磨時間-添加助磨劑后研磨時間)×3.33×磨機電機功率

          =148.5)×3.33 ×9=165°

          l      噸產品節約電費165×0.4=66

          l      噸產品新增綜合效益1.65×66= 108.9. 除去助磨劑噸增加成本9元,

          實際噸產品新增綜合效益=99.9

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