Como proveedor de ladrillos de semi-sílica, garantizar que la calidad de nuestros productos sea de suma importancia. Los ladrillos semi-sílicos se utilizan ampliamente en varios hornos y hornos industriales debido a sus excelentes propiedades térmicas y mecánicas. En este blog, compartiré algunos métodos efectivos sobre cómo probar la calidad de los ladrillos semi-silicicos.
Análisis de composición química
La composición química de los ladrillos semi-silidos influye significativamente en su rendimiento. En general, los ladrillos semi -sílicos contienen 65 - 90% de sílice (SIO₂), siendo la alúmina restante (al₂o₃) y otras impurezas. Para analizar la composición química, generalmente usamos espectrometría de fluorescencia de rayos X (XRF). Este método puede determinar de manera rápida y precisa el contenido de varios elementos en los ladrillos.
Por ejemplo, un alto contenido de sílice en los ladrillos semi-sílicos mejora su refractarios y resistencia a la corrosión ácida de escoria. Por otro lado, una cantidad apropiada de alúmina puede mejorar la resistencia y la resistencia al choque térmico de los ladrillos. Si el contenido de impurezas como el óxido de hierro (Fe₂o₃) y los óxidos de metal álcali (Na₂o, K₂O) es demasiado alto, puede reducir la refractariedad y aumentar el riesgo de corrosión en condiciones de alta temperatura.
Prueba de propiedad física
Densidad masiva
La densidad masiva es una propiedad física importante de los ladrillos semi-sílicos. Refleja la compacidad de los ladrillos. Una mayor densidad aparente generalmente indica una mejor calidad, ya que significa menos poros y mayor resistencia. Para medir la densidad aparente, primero pesamos el ladrillo seco para obtener su masa (M). Luego, medimos el volumen (v) del ladrillo utilizando el método de desplazamiento de agua. La densidad masiva (ρ) se calcula mediante la fórmula ρ = m/v.
Para los ladrillos de la semi-sílica, la densidad típica de la masa varía de 1.8 a 2.0 g/cm³. Es probable que un ladrillo con una densidad volante dentro de este rango tenga una buena resistencia mecánica y un rendimiento de aislamiento térmico.
Porosidad
La porosidad está estrechamente relacionada con la densidad aparente. Representa la relación del volumen de poro y el volumen total del ladrillo. La baja porosidad es deseable para los ladrillos semi-silidos porque reduce la penetración de gases y líquidos, lo que puede causar corrosión y daño a los ladrillos.
Podemos medir la porosidad utilizando el método de saturación de vacío. Primero, secamos el ladrillo a un peso constante (M₁). Luego, sumergimos el ladrillo en agua en condiciones de vacío para garantizar que todos los poros estén llenos de agua. Después de eso, pesamos el ladrillo saturado (M₂). La porosidad (P) se calcula mediante la fórmula P = [(M₂ - M₁)/V] × 100%, donde V es el volumen del ladrillo. La porosidad de los ladrillos semi -sílicos de alta calidad suele ser inferior al 25%.
Resistencia a la compresión
La resistencia a la compresión es un indicador clave del rendimiento mecánico de los ladrillos semi-silidos. Mide la carga máxima que un ladrillo puede soportar antes de romperse bajo la fuerza de compresión. Utilizamos una máquina de prueba de compresión para aplicar una carga que aumenta gradualmente al ladrillo hasta que falle. La resistencia a la compresión (σ) se calcula dividiendo la carga máxima (f) por el área cruzada (a) del ladrillo, es decir, σ = f/a.
Para los ladrillos de la semi-sílica, la resistencia a la compresión debe tener al menos 20 MPa. Una mayor resistencia a la compresión asegura que los ladrillos puedan resistir el estrés mecánico en hornos y hornos industriales sin agrietarse ni romperse.
Prueba de propiedad térmica
Obstinación
La refractariedad es la capacidad de los ladrillos semi-silidos para resistir altas temperaturas sin derretirse o deformarse. Determinamos la refractariedad utilizando el método de cono Seger. Preparamos una muestra de prueba en forma de cono y lo calentamos junto con una serie de conos Seger estándar en un horno de alta temperatura. La refractariedad se determina comparando la deformación de la muestra de prueba con la de los conos estándar.
La refractariedad de los ladrillos semi-silidos suele ser superior a 1600 ° C. Una alta refractariedad es esencial para los ladrillos utilizados en aplicaciones de alta temperatura, como hornos de vidrio y hornos de acero.
Expansión térmica
La expansión térmica es una consideración importante al usar ladrillos de semi-sílica en hornos industriales. La expansión térmica excesiva puede causar grietas y flacos de los ladrillos debido al estrés térmico. Medimos el coeficiente de expansión térmica (α) usando un dilatómetro. Calentamos el ladrillo a una velocidad constante y medimos el cambio de longitud (ΔL) en función de la temperatura (t). El coeficiente de expansión térmica se calcula mediante la fórmula α = ΔL/(L₀ × ΔT), donde L₀ es la longitud original del ladrillo y ΔT es el cambio de temperatura.
Para los ladrillos semi-sílicos, el coeficiente de expansión térmica debe ser relativamente baja para garantizar su estabilidad en condiciones de ciclo térmico.
Pruebas de rendimiento en condiciones de servicio simuladas
Resistencia a choque térmico
En aplicaciones industriales, los ladrillos semi-sílicos a menudo experimentan cambios rápidos de temperatura, lo que puede causar choque térmico. La resistencia al choque térmico es la capacidad de los ladrillos para resistir estos cambios de temperatura sin agrietarse ni atacarse.
Podemos probar la resistencia al choque térmico sometiendo los ladrillos a los ciclos de calentamiento y enfriamiento repetidos. Por ejemplo, calentamos los ladrillos a una temperatura alta (por ejemplo, 1100 ° C) y luego los enfrentamos en agua. Repetimos este proceso varias veces y observamos la apariencia de grietas en la superficie de los ladrillos. Un ladrillo semi -sílico de alta calidad debería poder soportar al menos 10 ciclos de choque térmico sin daños significativos.
Resistencia a la corrosión
Los ladrillos semi-sílicos están expuestos a diversas sustancias corrosivas en hornos industriales, como escorias ácidas y alcalinas. Para probar la resistencia a la corrosión, sumergimos los ladrillos en una solución de escoria simulada durante un cierto período de tiempo. Después de eso, observamos el cambio en el peso y la apariencia de los ladrillos.
También podemos usar el método de prueba de crisol. Colocamos una pequeña cantidad de escoria en un crisol hecho del ladrillo semi-silida y la calentamos a alta temperatura. Después de enfriar, examinamos la erosión de la pared de crisol. Un buen ladrillo semi -sílico de calidad debe tener una fuerte resistencia a la corrosión, con pérdida de peso mínima y daño a la superficie.
Conclusión
Probar la calidad de los ladrillos de semi-sílica es un proceso integral que involucra análisis de composición química, pruebas de propiedad física, pruebas de propiedad térmica y pruebas de rendimiento en condiciones de servicio simuladas. Al utilizar estos métodos, podemos asegurar que nuestros ladrillos semi -sílicos cumplan con los estándares de alta calidad requeridos por varias aplicaciones industriales.
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Referencias
- ASTM International. Métodos de prueba estándar para el análisis químico de materiales refractarios de sílice. ASTM C289 - 19.
- ISO 5017: 2013. Productos refractarios: determinación de la densidad aparente, porosidad aparente y porosidad verdadera.
- GB/T 2997 - 2015. Productos refractarios de forma densa - Determinación de la densidad aparente, porosidad aparente y porosidad verdadera.
