耐火材料行業(yè)應(yīng)用解決方案
發(fā)布日期:2016/6/30 11:21:32 點(diǎn)擊次數(shù):84083
一、耐火材料的簡(jiǎn)介
耐火度高于1580℃的無(wú)機(jī)非金屬材料。耐火度指耐火材料錐形體試樣在沒(méi)有荷重情況下,抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。耐火材料與高溫技術(shù)相伴出現(xiàn),大致起源于青銅器時(shí)代中期。中國(guó)東漢時(shí)期已用粘土質(zhì)耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀(jì)初,耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發(fā)展,同時(shí)出現(xiàn)了完全不需燒成、能耗小的不定形耐火材料和耐火纖維?,F(xiàn)代,隨著原子能技術(shù)、空間技術(shù)、新能源技術(shù)的發(fā)展,具有耐高溫、抗腐蝕、抗熱振、耐沖刷等綜合優(yōu)良性能的耐火材料得到了應(yīng)用。
(一)耐火材料的分類
耐火材料種類繁多,通常按耐火度高低分為普通耐火材料(1580~1770℃)、高級(jí)耐火材料(1770~2000℃)和特級(jí)耐火材料(2000℃以上);按化學(xué)特性分為酸性耐火材料、中性耐火材料和堿性耐火材料。此外,還有用于特殊場(chǎng)合的耐火材料。
現(xiàn)在對(duì)于耐火材料的定義,已經(jīng)不僅僅取決于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指應(yīng)用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)襯的無(wú)機(jī)非金屬材料。
(二)不同耐火材料的化學(xué)組成成分
酸性耐火材料以氧化硅為主要成分,常用的有硅磚和粘土磚。硅磚是含氧化硅93%以上的硅質(zhì)制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等,其抗酸性爐渣侵蝕能力強(qiáng),荷重軟化溫度高,重復(fù)煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹;但其易受堿性渣的侵蝕,抗熱振性差。硅磚主要用于焦?fàn)t、耐火材料熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚以耐火粘土為主要原料,含有30%~46%的氧化鋁,屬弱酸性耐火材料,抗熱振性好,對(duì)酸性爐渣有抗蝕性,應(yīng)用廣泛。
中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。含氧化鋁95%以上的剛玉制品是一種用途較廣的優(yōu)質(zhì)耐火材料。以氧化鉻為主要成分的鉻磚對(duì)鋼渣的耐蝕性好,但抗熱振性較差,高溫荷重變形溫度較低。碳質(zhì)耐火材料有碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品,其熱膨脹系數(shù)很低,導(dǎo)熱性高,耐熱振性能好,高溫強(qiáng)度高,抗酸堿和鹽的侵蝕,不受金屬和熔渣的潤(rùn)濕,質(zhì)輕。廣泛用作高溫爐襯材料,也用作石油、化工的高壓釜內(nèi)襯。
堿性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分,常用的是鎂磚。含氧化鎂80%~85%以上的鎂磚,對(duì)堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土磚和硅磚高。主要用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉設(shè)備以及一些高溫設(shè)備上。
在特殊場(chǎng)合應(yīng)用的耐火材料有高溫氧化物材料,如氧化鋁、氧化鑭、氧化鈹、氧化鈣、氧化鋯等,難熔化合物材料,如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等;高溫復(fù)合材料,主要有金屬陶瓷、高溫?zé)o機(jī)涂層和纖維增強(qiáng)陶瓷等。
二、耐火材料行業(yè)的技術(shù)指標(biāo)要求
通常,耐火材料要求測(cè)試元素為Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Zr。其中,Al、Si、Zr為重點(diǎn)關(guān)注元素。
另外,該行業(yè)對(duì)Al的檢測(cè)誤差小于0.5%,對(duì)Si的檢測(cè)誤差小于0.5%,對(duì)Zr的檢測(cè)誤差小于0.3%。
三、耐火材料行業(yè)的應(yīng)用解決方案
X熒光光譜儀對(duì)耐火材料行業(yè)的進(jìn)廠原料、耐火材料成品的元素組成成份具有很好的分析效果。這里以WDX系列X熒光光譜儀對(duì)耐火材料行業(yè)進(jìn)廠原料(硅石、礬土)及耐火材料成品的重復(fù)性測(cè)試為例,介紹耐火材料行業(yè)的應(yīng)用解決方案。
(一)硅石的重復(fù)性測(cè)試
行業(yè)要求如下表:
(二)礬土的重復(fù)性測(cè)試
行業(yè)要求如下表:
由以上測(cè)試實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,樣品重復(fù)測(cè)量11次的標(biāo)準(zhǔn)偏差符合客戶的要求,這也證明了X熒光光譜儀具有較高的測(cè)試精度,可以滿足耐火材料行業(yè)樣品測(cè)量穩(wěn)定性要求。
(三)耐火材料各元素檢出限
針對(duì)該行業(yè)的檢測(cè)要求,實(shí)驗(yàn)得出各元素檢出限數(shù)據(jù)如下:
Na:0.01%
Mg:0.01%
Al:0.008%
Si:0.008%
K :0.005%
Ca:0.005%
Ti:0.005%
Mn:0.005%
Fe:0.005%
Zr:0.005%
四、適用儀器
目前我公司針對(duì)耐火材料行業(yè)有WDX-200、WDX-400、WDX-400E、EDX3600B、EDX6000B五種種型號(hào)X熒光光譜儀。
五、WDX系列X熒光光譜儀的顯著優(yōu)點(diǎn)
1、專利準(zhǔn)直器技術(shù):分光準(zhǔn)直器采用自主研發(fā)的專利技術(shù),屬國(guó)際領(lǐng)先。
2、多路多道譜儀的全譜采集:WDX型X熒光分析儀在X熒光分光系統(tǒng)設(shè)計(jì)、多路多道譜儀的全譜采集和檢測(cè)技術(shù)等方面均具有獨(dú)創(chuàng)性,有效地提高了儀器的計(jì)數(shù)率和穩(wěn)定性;同時(shí),該技術(shù)的采用,使每位操作人員都可以簡(jiǎn)單直觀的判斷儀器的工作狀態(tài),有效防止不可靠分析數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。屬國(guó)際領(lǐng)先。
3、獨(dú)創(chuàng)超短光路:在同樣的測(cè)量精度下,采用固定分光道,可以使用小功率X光管,免除了大功率X光管復(fù)雜的冷卻系統(tǒng),提高了儀器的可靠性,WDX系列X熒光分析儀在吸收國(guó)際先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,獨(dú)創(chuàng)超短光路,減小了X光管的功率,延長(zhǎng)X光管的使用壽命,簡(jiǎn)化了冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。大幅度降低了維護(hù)維修成本。屬國(guó)際領(lǐng)先。
4、故障自動(dòng)檢測(cè)裝置:先進(jìn)的故障自動(dòng)檢測(cè)裝置,可以實(shí)時(shí)監(jiān)控儀器參數(shù),并自動(dòng)報(bào)警。屬國(guó)際領(lǐng)先。
5、安全有效的自動(dòng)保護(hù)裝置:冷卻系統(tǒng)和電路系統(tǒng)完全由底層工業(yè)級(jí)PC104系統(tǒng)控制,有效保護(hù)X光管。
6、全中文軟件:操作簡(jiǎn)單對(duì)操作人員無(wú)特殊要求;避免操作人員英語(yǔ)差而導(dǎo)致誤操作。(國(guó)外儀器的漢化軟件功能不兼容,有死機(jī)現(xiàn)象,故一般都使用英文版本,對(duì)操作人員要求很高)
7、關(guān)鍵部件:X光管選用世界一流生產(chǎn)商美國(guó)VARIAN;分光晶體采用TAP、PET、InSb、Ge、LiF等平彎結(jié)合配置,保證了各元素的測(cè)量精度對(duì)于Na、Mg元素選用最高檔的多層膜晶體,有效防止晶體受潮。
8、操作和通訊系統(tǒng):WINDOWS XP中文操作系統(tǒng);光譜儀全面自動(dòng)化控制的專家操作系統(tǒng)視窗軟件;包含有應(yīng)用于在線遠(yuǎn)距離儀器診斷服務(wù)所需要的硬件和軟件;
9、專家操作系統(tǒng):允許用戶使用鍵盤或鼠標(biāo)簡(jiǎn)單地進(jìn)行日常分析工作,同時(shí)它是功能強(qiáng)大的、操作便捷的操作系統(tǒng);包含分析條件預(yù)編程技術(shù),允許用戶制定各種預(yù)編程條件,豐富、強(qiáng)大、靈活的分析管理功能;用戶自定義分級(jí)密碼;在線標(biāo)準(zhǔn)化功能,產(chǎn)品質(zhì)量自動(dòng)判定功能;包含多種分析結(jié)果輸出格式模板,脫機(jī)計(jì)算功能,質(zhì)量控制系數(shù)計(jì)算功能等。
10、流氣密度穩(wěn)定調(diào)節(jié)系統(tǒng):流氣密度穩(wěn)定調(diào)節(jié)系統(tǒng)改被動(dòng)調(diào)節(jié)為主動(dòng)調(diào)節(jié),顯著地提高了控制精度,提高了峰位及元素含量檢測(cè)的穩(wěn)定性與重復(fù)性;(該技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家專利)
11、熒光信號(hào)采集卡:改進(jìn)了熒光信號(hào)采集卡性能,提高了峰位判定精度、峰位漂移校正的可靠性和有效性,改進(jìn)了光路機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),保證了儀器的長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。
12、漂移校正:增加了校驗(yàn)樣校正儀器長(zhǎng)期漂移的方法,無(wú)需修正工作曲線即可簡(jiǎn)單可靠地校正儀器;固定分光道不需要復(fù)雜的測(cè)角系統(tǒng),不需要定期對(duì)分光光路進(jìn)行校準(zhǔn),使得儀器的操作更加簡(jiǎn)單,降低對(duì)儀器操作人員的技術(shù)要求。屬國(guó)際領(lǐng)先。
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