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環(huán)境監(jiān)/檢測

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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  點擊次數(shù):84095

一、耐火材料的簡介

耐火度高于1580℃的無機非金屬材料。耐火度指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下,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代中期。中國東漢時期已用粘土質(zhì)耐火材料做燒瓷器的窯材和匣缽。20世紀初,耐火材料向高純、高致密和超高溫制品方向發(fā)展,同時出現(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℃)、高級耐火材料(1770~2000℃)和特級耐火材料(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,還有用于特殊場合的耐火材料。

現(xiàn)在對于耐火材料的定義,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)襯的無機非金屬材料。


(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,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。硅磚主要用于焦爐、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,高溫強度高,抗酸堿和鹽的侵蝕,不受金屬和熔渣的潤濕,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機涂層和纖維增強陶瓷等。

二、耐火材料行業(yè)的技術(shù)指標要求

通常,耐火材料要求測試元素為Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe、Zr。其中,Al、Si、Zr為重點關(guān)注元素。
另外,該行業(yè)對Al的檢測誤差小于0.5%,對Si的檢測誤差小于0.5%,對Zr的檢測誤差小于0.3%。

三、耐火材料行業(yè)的應(yīng)用解決方案

X熒光光譜儀對耐火材料行業(yè)的進廠原料、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熒光光譜儀對耐火材料行業(yè)進廠原料(硅石、礬土)及耐火材料成品的重復(fù)性測試為例,介紹耐火材料行業(yè)的應(yīng)用解決方案。

(一)硅石的重復(fù)性測試

行業(yè)要求如下表:



(二)礬土的重復(fù)性測試

行業(yè)要求如下表:



由以上測試實驗數(shù)據(jù)可以看出,樣品重復(fù)測量11次的標準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試精度,可以滿足耐火材料行業(yè)樣品測量穩(wěn)定性要求。

(三)耐火材料各元素檢出限

針對該行業(yè)的檢測要求,實驗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

目前我公司針對耐火材料行業(yè)有WDX-200、WDX-400、WDX-400E、EDX3600B、EDX6000B五種種型號X熒光光譜儀。

五、WDX系列X熒光光譜儀的顯著優(yōu)點

1、專利準直器技術(shù):分光準直器采用自主研發(fā)的專利技術(shù),屬國際領(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、多路多道譜儀的全譜采集和檢測技術(shù)等方面均具有獨創(chuàng)性,有效地提高了儀器的計數(shù)率和穩(wěn)定性;同時,該技術(shù)的采用,使每位操作人員都可以簡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。屬國際領(lǐng)先。
3、獨創(chuàng)超短光路:在同樣的測量精度下,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際先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,獨創(chuàng)超短光路,減小了X光管的功率,延長X光管的使用壽命,簡化了冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。大幅度降低了維護維修成本。屬國際領(lǐng)先。
4、故障自動檢測裝置:先進的故障自動檢測裝置,可以實時監(jiān)控儀器參數(shù),并自動報警。屬國際領(lǐng)先。
5、安全有效的自動保護裝置:冷卻系統(tǒng)和電路系統(tǒng)完全由底層工業(yè)級PC104系統(tǒng)控制,有效保護X光管。
6、全中文軟件:操作簡單對操作人員無特殊要求;避免操作人員英語差而導(dǎo)致誤操作。(國外儀器的漢化軟件功能不兼容,有死機現(xiàn)象,故一般都使用英文版本,對操作人員要求很高)
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,保證了各元素的測量精度對于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簡單地進行日常分析工作,同時它是功能強大的、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、強大、靈活的分析管理功能;用戶自定義分級密碼;在線標準化功能,產(chǎn)品質(zhì)量自動判定功能;包含多種分析結(jié)果輸出格式模板,脫機計算功能,質(zhì)量控制系數(shù)計算功能等。
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)改被動調(diào)節(jié)為主動調(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的穩(wěn)定性與重復(fù)性;(該技術(shù)已申請國家專利)
11、熒光信號采集卡:改進了熒光信號采集卡性能,提高了峰位判定精度、峰位漂移校正的可靠性和有效性,改進了光路機械結(jié)構(gòu)設(shè)計,保證了儀器的長期可靠運行。
12、漂移校正:增加了校驗樣校正儀器長期漂移的方法,無需修正工作曲線即可簡單可靠地校正儀器;固定分光道不需要復(fù)雜的測角系統(tǒng),不需要定期對分光光路進行校準,使得儀器的操作更加簡單,降低對儀器操作人員的技術(shù)要求。屬國際領(lǐng)先。

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