Come fornitore di mattoni semi-silici, garantire la qualità dei nostri prodotti è della massima importanza. I mattoni semi-silici sono ampiamente utilizzati in vari forni industriali e forni a causa delle loro eccellenti proprietà termiche e meccaniche. In questo blog, condividerò alcuni metodi efficaci su come testare la qualità dei mattoni semilici.
Analisi della composizione chimica
La composizione chimica dei mattoni semi-silici influenza significativamente le loro prestazioni. Generalmente, i mattoni semi -silici contengono 65 - 90% di silice (Sio₂), con il restante essere allumina (al₂o₃) e altre impurità. Per analizzare la composizione chimica, di solito usiamo la spettrometria a fluorescenza a raggi X (XRF). Questo metodo può determinare rapidamente e accuratamente il contenuto di vari elementi nei mattoni.
Ad esempio, un alto contenuto di silice in mattoni semi-silici migliora la loro refrattarietà e resistenza alla corrosione delle scorie acide. D'altra parte, una quantità adeguata di allumina può migliorare la resistenza e la resistenza agli shock termici dei mattoni. Se il contenuto di impurità come ossido di ferro (Fe₂o₃) e ossidi di metallo alcalino (Na₂o, K₂O) è troppo alto, può ridurre la refrattarietà e aumentare il rischio di corrosione in condizioni di temperatura elevata.
Test di proprietà fisica
Densità di massa
La densità di massa è un'importante proprietà fisica dei mattoni semi-silici. Riflette la compattezza dei mattoni. Una densità di massa più elevata di solito indica una migliore qualità, in quanto significa meno pori e una maggiore resistenza. Per misurare la densità di massa, per prima cosa pesiamo il mattone secco per ottenere la sua massa (M). Quindi, misuriamo il volume (V) del mattone usando il metodo di spostamento dell'acqua. La densità di massa (ρ) è calcolata dalla formula ρ = m/v.
Per i mattoni semilici, la tipica densità di massa va da 1,8 a 2,0 g/cm³. È probabile che un mattone con una densità di massa all'interno di questo intervallo abbia una buona resistenza meccanica e prestazioni di isolamento termico.
Porosità
La porosità è strettamente correlata alla densità di massa. Rappresenta il rapporto tra il volume dei pori e il volume totale del mattone. La bassa porosità è desiderabile per i mattoni semi-silici perché riduce la penetrazione di gas e liquidi, che può causare corrosione e danni ai mattoni.
Possiamo misurare la porosità usando il metodo di saturazione del vuoto. Innanzitutto, asciugiamo il mattone a un peso costante (M₁). Quindi, immergiamo il mattone in acqua in condizioni di vuoto per garantire che tutti i pori siano riempiti con acqua. Successivamente, pesiamo il mattone saturo (M₂). La porosità (P) è calcolata dalla formula P = [(M₂ - M₁)/V] × 100%, dove V è il volume del mattone. La porosità di mattoni semi -silici di alta qualità è generalmente inferiore al 25%.
Resistenza a compressione
La resistenza a compressione è un indicatore chiave delle prestazioni meccaniche dei mattoni semilici. Misura il carico massimo che un mattone può resistere prima di rompere sotto la forza di compressione. Usiamo una macchina di test di compressione per applicare un carico gradualmente in aumento al mattone fino a quando non si guasta. La resistenza a compressione (σ) viene calcolata dividendo il carico massimo (F) per l'area della sezione trasversale (a) del mattone, cioè σ = f/a.
Per i mattoni semilici, la resistenza a compressione dovrebbe essere di almeno 20 MPa. Una maggiore resistenza a compressione garantisce che i mattoni possano resistere alla sollecitazione meccanica in forni e forni industriali senza rottura o rottura.
Test della proprietà termica
Rifrattare
La refrattarietà è la capacità dei mattoni semi-silici di resistere alle alte temperature senza sciogliersi o deformare. Determiniamo la refrattarietà usando il metodo del cono Seger. Prepariamo un campione di prova a forma di cono e lo riscaldiamo insieme a una serie di coni Seger standard in un forno ad alta temperatura. La refrattarietà viene determinata confrontando la deformazione del campione di prova con quella dei coni standard.
La refrattarietà dei mattoni semi-silici è generalmente superiore a 1600 ° C. Un'elevata refrattarietà è essenziale per i mattoni utilizzati in applicazioni ad alta temperatura come forni di vetro e forni in acciaio.
Espansione termica
L'espansione termica è una considerazione importante quando si utilizzano mattoni semi-silici nei forni industriali. L'espansione termica eccessiva può causare crack e spalling dei mattoni a causa dello stress termico. Misuriamo il coefficiente di espansione termica (α) usando un dilatometro. Riscaldiamo il mattone a una velocità costante e misuriamo la variazione di lunghezza (ΔL) in funzione della temperatura (T). Il coefficiente di espansione termica è calcolato dalla formula α = ΔL/(l₀ × Δt), dove L₀ è la lunghezza originale del mattone e Δt è la variazione di temperatura.
Per i mattoni semilici, il coefficiente di espansione termica dovrebbe essere relativamente basso per garantire la loro stabilità in condizioni di ciclismo termico.
Test delle prestazioni in condizioni di servizio simulate
Resistenza agli shock termici
Nelle applicazioni industriali, i mattoni semi-silici spesso presentano rapidi cambiamenti di temperatura, che possono causare shock termici. La resistenza agli shock termici è la capacità dei mattoni di resistere a questi cambiamenti di temperatura senza spezzare o spalling.
Possiamo testare la resistenza agli shock termici sottoponendo i mattoni a ripetuti cicli di riscaldamento e raffreddamento. Ad esempio, riscaldiamo i mattoni ad alta temperatura (ad es. 1100 ° C) e poi li perminiamo in acqua. Ripetiamo questo processo più volte e osserviamo l'aspetto di crepe sulla superficie dei mattoni. Un mattone semi -silico di alta qualità dovrebbe essere in grado di resistere ad almeno 10 cicli di shock termico senza danni significativi.
Resistenza alla corrosione
I mattoni semi-silici sono esposti a varie sostanze corrosive in forni industriali, come scorie acide e alcaline. Per testare la resistenza alla corrosione, immergiamo i mattoni in una soluzione di scorie simulate per un certo periodo di tempo. Successivamente, osserviamo il cambiamento di peso e aspetto dei mattoni.
Possiamo anche usare il metodo di prova del crogiolo. Posizioniamo una piccola quantità di scorie in un crogiolo realizzato in mattoni semi-silici e lo riscaldiamo ad alta temperatura. Dopo il raffreddamento, esaminiamo l'erosione della parete del crogiolo. Un mattone semi -silice di buona qualità dovrebbe avere una forte resistenza alla corrosione, con una perdita di peso minima e danni superficiali.
Conclusione
Test della qualità dei mattoni semi-silici è un processo completo che prevede l'analisi della composizione chimica, i test della proprietà fisica, i test della proprietà termica e i test delle prestazioni in condizioni di servizio simulate. Utilizzando questi metodi, possiamo garantire che i nostri mattoni semi -silici soddisfino gli standard di alta qualità richiesti da varie applicazioni industriali.
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Riferimenti
- ASTM International. Metodi di prova standard per l'analisi chimica dei materiali refrattari di silice. ASTM C289 - 19.
- ISO 5017: 2013. Prodotti refrattari - Determinazione della densità di massa, della porosità apparente e della vera porosità.
- GB/T 2997 - 2015. Prodotti refrattari di forma densa - Determinazione della densità di massa, della porosità apparente e della vera porosità.
