粒度分布对干式凝聚料性能的影响

粒度分布对干式凝聚料性能的影响

干燥剂由谷物和粉末制成，适当的混合剂经过适当的等级和混合，以均匀、适当的片剂为基础。其中，以谷物和粉末材料为主，结合剂和其他成分的比例较低，甚至包括粒和粉末材料。你还可以通过添加少量辅助成分来促进教学。此外，干燥剂的形状像宽松的，在形成之前没有粘附。只有振动和强大的压缩才能获得致密的结构。干燥剂的特殊组成和施工方法将粒度分布（合理的等级配置）作为影响其性能的重要因素之一。合理的粒度分布不仅可以实现致密的分解组成，而且可以获得良好的物理性能，如气孔率、体积密度、力学强度等。此外，材料的高温燃烧性能和材料的最终使用性能也得到了影响。根据本实验的实际生产情况和紧密堆积理论，研究了不同粒度分布对干燥剂物理指标和粘接性能的影响。1cpft的分析方法关于颗粒尺寸分布及其紧密堆积理论,始于20世纪二三十年代,具有一系列理想状态下的理论模型,一般可归结为不连续颗粒尺寸的分布与堆积和连续颗粒尺寸的分布与堆积,而与耐火材料实际生产较接近且简单易用的理论模型是基于连续颗粒尺寸分布的Andreasen方程:CPFT100=(DDL)nCΡFΤ100=(DDL)n式中:CPFT为某一粒级(D)以下颗粒的累计百分数;D为颗粒粒度,mm;DL为最大颗粒粒度,mm;n为粒度分布系数.由Andreasen方程可见,当最大颗粒粒度(DL)一定时,粒度分布系数(n)值是决定粒度分布的惟一因素.而在一般的耐火材料的使用过程中,当使用环境已定时,其选用的最大颗粒粒径是确定的,因此,所谓粒度分布对干式捣打料性能的影响,依据Andreasen方程实际上就是粒度分布系数(n)值的变化对其性能的影响.2实验2.1助烧结剂.本实验采用粒度分别为5~3mm、3~1mm、1~0.074mm、<0.074mm的电熔白刚玉为主要原料,另加适量硼酸作为助烧结剂.其中白刚玉的最大颗粒粒度(DL)为5mm,化学组成为:Al2O3≥98.5%、Fe2O3≤0.2%、Na2O≤0.5%;硼酸为工业级,粒度≤0.5mm.2.2试样的配方组成取不同的n值,利用Andreasen方程计算出不同n值时的粒度组成,以此组成作为配料依据进行配料,外加适量的硼酸作助烧结剂.试样的具体配料组成见表1.按表1配料,混合均匀,采用标准斜面法装料,利用水泥胶砂流动度测定仪(“跳桌”)测定堆积密度;再将混合均匀的料捣打成型,分别于1200℃×3h、1500℃×3h、1600℃×3h煅烧,测其烧后体积密度、显气孔率、常温压耐强度.3结果与讨论3.1充填细颗粒的最紧密堆积从图1可看出,随着n值的增大,堆积密度先增大然后减小,在n=0.35时堆积密度达到最大值.当n<0.30时,堆积密度受n值变化影响较大,当n值在0.30~0.40之间时,堆积密度的变化较小.从配料组成表1可看出,随着n值的增大,各试样配比中粗颗粒逐渐增多,细颗粒逐渐减少.我们知道,要想达到颗粒的最紧密堆积,理想的堆积状态应该是:粗颗粒构成框架,中间颗粒填充于大颗粒构成的空隙间,细粉填充于中间颗粒构成的空隙中,较细颗粒的数量,应足够填充于紧密排列的颗粒构成的间隙.当n值较小时,配料中粗颗粒较少,细颗粒较多,细颗粒在填充了粗、中颗粒的空隙后还有剩余,过剩的细颗粒与细颗粒直接接触形成新的空隙,使材料不能形成紧密堆积;随着n值的增大,配料中粗颗粒逐渐增多,但当粗颗粒增多到一定程度时,就没有足够的细粉来填充粗颗粒之间的孔隙,反而使气孔率增大,堆积密度减小.在这两种情况下,都不能形成紧密堆积的理想堆积状态,只有配料中粗、中、细颗粒的比例在一个合适的比值上时才能达到最佳堆积,使试样具有较高的堆积密度.依据图1,为使干式捣打料获得最紧密堆积,使配比组成中粒度分布最为恰当,粒度分布系数n值应取在0.30~0.40之间.3.2烧后体积密度和气孔率随n值变化的规律从图2、图3可以看出,在不同温度处理后各试样的体积密度在n值小于0.3时变化较为明显,随n值增大而增大,显气孔率随n值增大而减小,但在n值大于0.30以后,变化趋于平缓,到n=0.35和0.40时,体积密度和气孔率几乎不再变化.这和不同n值下各试样堆积密度所表现出的规律较接近.虽然在一般情况下,高温烧结会使试样更为致密,大多数情况下会使试样产生一定的收缩,但对本实验采用的纯度较高的电熔白刚玉原料来说,烧成收缩的比例很小,如图2、图3中所示,同一n值的试样在三个不同温度处理后体积密度和显气孔率变化极小即可说明这一点.因此,堆积密度大的试样其烧后体积密度也大,更多受n值变化即粒度分布变化的影响,具有最佳的n值取值范围在0.35~0.40之间.3.3烧结温度对建议的影响由图4可见,随着n值的增大,各试样烧后常温耐压强度总体上是先增大后减小,但在1200℃煅烧后与在1500℃和1600℃煅烧后强度表现出的规律不完全一致.1200℃烧结时,因烧结温度较低,除了助烧剂硼酸熔化与少部分刚玉发生反应使试样具有基本强度外,刚玉颗粒与细粉以及细粉与细粉之间不会发生任何反应,试样基本未烧桔,图4中所示各试样在1200℃处理后的强度较1500℃和1600℃处理后的强度低很多即可说明这一点.在这种情况下,堆积密度最大(n=0.35)的试样其颗粒和细粉间的接触最为紧密,其物理粘结性也应最好,所以具有最大的强度值.而在1500℃和1600℃烧结时,随着烧结温度的提高,刚玉颗粒和细粉开始参与反应,这时颗粒和细粉的含量会对烧结反应产生一定的影响:当n值较小时,配料中的细粉较多,在高温烧结时,助烧结剂先与配料中的细粉反应,虽使细粉间的结合较为紧密,但过多的细粉将颗粒完全隔离开来,使颗粒间不能因高温烧结而结合起来形成骨架结构,所以强度值不会太高;但当n值较大时,又使配料中的粗颗粒偏多,细粉偏少,使得高温烧结时没有足够的细粉来参与反应,也使颗粒间不能形成紧密结合,从而影响强度.也就是说,n值的变化即粒度分布的变化对高温烧结影响较大,图4中所示在n=0.25~0.30时干打料的高温烧结性最好,有较高的强度值.4粒度分布系数n值(1)对干式捣打料而言,为使捣打后的衬体获得最紧密堆积,同时具有较大的烧后体积密度和较小的气孔率,粒度分布系数n值应取在0.30~0.40之间;(2)粒度分布系数n值在0.2