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硅铁氮化用结合剂

发布时间:2021/04/09 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:83

本文采用的实验原料是FeSi75,将FeSi75和高纯氮气直接反应得到氮化硅铁。因为FeSi75是粉末状,而根据炼钢用氮化硅铁的技术要求,产品需满足粒度和强度方面的要求。向原料FeSi75中加入一定比例的添加剂,使原料成球型。要使粉末成型必须加入合适的粘结剂,同时为了使球形原料能够和氮气充分反应,球形原料内部需具备一定的孔隙,为此我们加入碳酸氢铵。碳酸氢铵在高温下分解成氨气、二氧化碳、水蒸气,在分解之后为原料制造孔隙,同时产生的气体跟随持续流通的氮气排除反应炉外,不会给反应产物带来杂质。最后,加入一定量的水配合粘结剂和碳酸氢铵使原料FeSi75成型且内部具有较大的孔隙率。 

按照粘结剂的化学属性划分,粘结剂可以分为无机粘结剂和有机粘结剂。有机粘结剂又可以分为亲水粘结剂、油类粘结剂和各种无油粘结剂。

根据粘结剂的分类,实验所使用的粘结剂必须为亲水粘结剂。亲水粘结剂就是容易和水混合或者溶解于水的粘结剂,这类粘结剂一般不单独使用,往往和其他粘结剂配合使用。以下是几种主要的亲水粘结剂: 

①亚硫酸盐溶液。 

亚硫酸盐溶液又叫纸浆废液,是用亚硫酸法(造纸浆的一种处理方法)造纸浆时剩下的废液。造纸浆所得的亚硫酸盐溶液是是褐色的液体,很稀,必须经过浓缩才能当粘结剂使用。亚硫酸盐溶液价格非常便宜,而且可以使造纸时的废液得到充分利用。同时使用亚硫酸盐溶液作粘结剂可以减少或者完全不用糊精及油类粘结剂(尤其是用亚硫酸盐溶液与沥青等配合成综合粘结剂时,往往能代替油类粘结剂)。 

②糖浆。 

糖浆俗称糖稀,是暗褐色的液体,比重1.30~1.35,一般含糖量在40%~45%之间。含糖的多少决定它粘结力的大小。在长期保存(特别是在夏天)以后容易发酵,发酵以后就会降低粘结力。糖浆的价格较贵,而且可作为饲料,最好少用或者不用。亚硫酸盐溶液完全可以替代它。 

③糊精。 

糊精是用马铃薯或者玉蜀黍中的淀粉在加热时经过酸处理后得到的产品。由于处理时的温度和加热时间的不同,糊精的颜色有白、黄、淡黄三种。糊精的粘结力很强,含水4%、糊精2%的型心砂,干拉强度能够达到12kg/cm2。糊精可以用粉状加入型心砂中,或者用100份的糊精和50份的水打成浆子加入。白糊精就好打成浆子加入,如果糊精用粉状加入,应先和砂子搅拌两分钟后再加水搅拌八分钟。糊精的价格比亚硫酸盐溶液贵,而且是用粮食加工制作而成,只有在使用亚硫酸盐溶液得不到满意的结果时才使用。 

在考虑粘结剂选择时,亚硫酸盐溶液虽然价格便宜,但是会往氮化硅铁中引入杂质,所以不能使用亚硫酸盐溶液作为生产氮化硅铁的粘结剂。糖浆的价格较贵且不能长期保存,不适合氮化硅铁的大规模生产。糊精类粘结剂的组成元素主要是C和H元素[70-71],C和H元素亦同碳酸氢铵一样在氮化过程中以二氧化碳、水蒸气的形式随氮气排出管式炉。在使用FeSi75生产氮化硅铁过程中,先将原料和添加剂充分混合,经干燥后再进行氮化。根据表1粘结剂级别和比强、表2各级粘结剂的工艺性能,经过对比,采用比强度、自然干燥性能、干强度以及烘烤温度都较高的黄糊精作为粘结剂。