MỞ ĐẦU 1. Vai trò của gạch manhêzi — spinel trong công nghiệp san xuất xỉ măng Gach manhédi — spinel đã được sử đựng rộng rãi trong những năm gần đây, đặc biệt là wong 16 quay nung clanbke xi ming. Chung duye goi la gach “manhédi spinel” vi duge chế tạo từ nguyên liệu manhêd¡ vả spinel. Khái niệm “spinel” thường được sử đụng để chỉ một họ khoáng kết tính trong hệ lập phương và có công, thức chúng là RO.R”2Oa, trong dó R là các khu loại hóa trị 2, RỶ là các knu loại hóa tri 3.
RO of thé 14 MgO va FeO và R”:O¿ có thể là Fe;O;, Al;O; và CrzO; [3]. Tuy nhiền trong công nghệ ât liêu chịu lửa và gồm kỹ thuật, khái niệm khoảng spineF trong pạch manhêdispimel hay spmel thường dimg dé chi pha spinel aluminate MgO.AlO; Về mặt lý thuyêL, dơ đặc tỉnh đân nở nhiệt khác nhau gũa lựa khoảng chịu lủa periclaze (MeO) và spinel (MBO.AlsOs) - những thành phản chính của gạch - trong cầu trúc gạch magnesia - spinel hình thành ma trận vết nứt tế vị trong quá trình làm nguội sản phẩm sau khả nung, Vì vậy môi. trong những lợi ich chủ yếu của việc kếL hợp giữa spinel và manhêdi là chủng tạo nên sản phẩm có kha năng bên nhiệt tốt hơn nhiêu so với sản phẩm manhêdi thuận khiết sản xuất từ clanhke manhêdi nưng kết khối. Đặc tỉnh nảy cũng làm cho vật liêu tránh dược hoặc ngăn chăn dược khả năng bị bóc tách bê mặt do thay đổi nhiệt độ và bị thấm các thành phản tạp chất khác từ môi trường làm việc.
Các vết nút tế vị có tác dung làm giảm mg suất nhiệt xuất hiện cục bộ và lan Lồa đều ứng suất theo thể tích do vậy hạn chế hiện tượng nút vỡ vật liệu trong mnột số môi trường dao động nhiệt độ mạnh. Những đặc điểm câu trủe này da tao cho gach manhédi-spinel nhiéu ưu việt hơn các sản phẩm kiểm tính khác (gạch tumhôdi-crôm, gạch dolomnt,.) nhu đặc tính đặn nở nhiệt nhỏ, khả năng chống nứt vỡ do mg suất cơ nhiệt vượt trội [5] Mong muốn sử dụng gạch kiêm tính không cé cram còn vì lý do môi trường, dé lam ting tim quan trọng của gạch magneaia — spinel. Vì crôm hóa trị 3 có mặt trong gạch manhẽdi crồm có thể chuyển thánh crồm hóa trị 6 do phản ứng với các thành phân kiểm hoặc kiểm thổ và các hợp chất khác có mặt trong môi trường làn Taiiận văn thạc sĩ- Chuyên ngành CNET, Silic4# 6 DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA VÀ ĐỎ THỊ TÊN HÌXH MINH HỌA.1: Mô hình ô mạng tỉnh thể cứa MgO ở 293°K 13 Tlinh 1.2: Giãn đồ pha của hệ hai cầu tứ MgO-AbO; 18 Hình 1.3: Mô hình cầu trúc ô mạng tĩnh thể của spinel MgAlsOx ở 18 293% Hình 14: Sơ đỗ công nghệ dây chuyển sẵn xuất gạch manhêdi- 31 spinel Tlinh 2.1: So dé khéi của một phố kê tia X phân tán chiêu dài bước sống — đùng trong phân tích định lượng thành phân hóa học Hình 2.2: Sơ đề bồ trí gỗi đỡ, gỗi truyền lực và mẫu thử theo 38 phương pháp uỗn ba điểm Hình 2.3: So dé bé tri mau thứ và các gỗi đỡ, gối truyền lực trong, 39 lò nung nhiệt độ cao.4 : Sơ dễ cấu tạo khung dùng dể xác định độ bền sốc nhiệt 4 Hình 2.5: Sơ dỗ tác động tải trọng lên mẫu thử 4 Hình 2.6: né 14 quy lual Bragg 44 Hinh 3.1: So dé mồ tả trình tự thị nghiệm khảo sát ảnh hưởng của 49 thành phẩn hạt dễn một số tính chất cơ lý của yach manhédi-spincl Tinh 3.2 Thay đổi khối lượng thể tích của gạch sau nung theo 51 thành phần cỡ hạt của phối liệu Hình 3.3: Thay đỗi độ xếp biểu kiển của gạch sau mung theo thành phan cỡ hạt Hình 3.4: Thay đổi cường độ nén nguội của gạch sau nung theo thành phần cỡ hạt của phối liệu Hình 3.5 Hinh ảnh vi cầu trúc của hai mẫu MAO và MA2 trên kinh hiển vì quang học, độ phỏng đại cỡ 50 lần và 100 lần. Taiiận văn thạc sĩ- Chuyên ngành CNET, Silic4# Tlinh 3.6: Thay déi độ xếp biểu kiến Lừ mẫu MAO đến mẫu MA5 Tỉnh 3.7: Thay đổi khối lượng thể tích từ mẫu MAO đến mẫu MA5 THình 3.8: Thay đổi cường độ nén nguội từ mẫu MAO đến mẫu MAS Hình 3.9: Thay đỗi cường đồ bền nỗn mẫu MAO đến mẫu MAS 6] Hình 3.10: Hình ảnh vị cấu trúc của gạch manhêd¡-spinel qua kính 62 hiển vi điện Lử quét trên mặt mẫu mãi phẳng.
độ phòng dại 100 lần áo hạt lớn có mặt bóng và sáng hơn là các hạt spinol điện chây. Các hạt thê hình thành vết nứt khá lớn với lớp nên manhêdi, trong khi các hạt nhỏ hơn không thấy vết nứt Hình 3.11: Diễn biên dãn nở nhiệt và biến dang dưới tải trọngcủa 64 cac mau tt MAO đến MA5 trong khoảng nhiệt độ tử 700 đến 1660%7 62 Hình 3.12 : Thay dối độ bền nhiệt khi giam lượng spinel hat thé và tăng lượng oxiL nhôm Taiiận văn thạc sĩ- Chuyên ngành CNET, Silic4# trọng 25 Xác định độ bên sóc nhiệt 4I 26 Xác định thành phân khoảng của vật liện bằng phần tích. 1 nhiều xạ Renghen XRD 27 Xác định vị câu trúc của vật liệu bằng kính hiển vi điện từ 45 quét trên bê mat mai phẳng Chương TT — Triển khainghiển cứu thực nghiệm - Kết quả và thảo luận 31 Các nguyên liệu, phụ gia sử dụng trong nghiền cửu. 32 Nghiên cửu ảnh hưởng của thành phần cấp phối hạt 3.21 Phương pháp xác định thành phan cấp phối tôi ưu 3.22 Mô tá thí nghiệm 323 Phân tích kết quả và thâo luận 3.4 Kết luận 33 Tghiên cứu ảnh hưởng của cxit nhóm kỹ thuật siêu mịn đến các đặc tính cơ lý nhiệt của gạch manhêđi-spinel 3.1 'Thiết kế bài phối liệu 332 Quy trình chẻ tạo mẫu 333 Kết quả và thao luận 3.4 Kết luận KÉT LUẬN VÁ KIEN NGHỊ Phu lục 1 Kél qué phan tích thánh phần hại của nguyễn liga oxit nhôm siêu mịn A12 Aleoa PhulucZ Kết quả phân tích nhiễu xạ tia X của oxit nhôm A 12, mẫu MA0 (Vimng S80) và MA2 Phụ lục3 Kết quá phân tích nhiệt độ biển dang dưới tái trọng của các mẫu MA0, MA1, MA2, MA3, MA4, MA5 TÀI LIÊU THAM KHẢO 80 Taiiận văn thạc sĩ- Chuyên ngành CNET, Silic4# MỞ ĐẦU 1.
Vai trò của gạch manhêzi — spinel trong công nghiệp san xuất xỉ măng Gach manhédi — spinel đã được sử đựng rộng rãi trong những năm gần đây, đặc biệt là wong 16 quay nung clanbke xi ming. Chung duye goi la gach “manhédi spinel” vi duge chế tạo từ nguyên liệu manhêd¡ vả spinel. Khái niệm “spinel” thường được sử đụng để chỉ một họ khoáng kết tính trong hệ lập phương và có công, thức chúng là RO.R”2Oa, trong dó R là các khu loại hóa trị 2, RỶ là các knu loại hóa tri 3. RO of thé 14 MgO va FeO và R”:O¿ có thể là Fe;O;, Al;O; và CrzO; [3].
Tuy nhiền trong công nghệ ât liêu chịu lửa và gồm kỹ thuật, khái niệm khoảng spineF trong pạch manhêdispimel hay spmel thường dimg dé chi pha spinel aluminate MgO.AlO; Về mặt lý thuyêL, dơ đặc tỉnh đân nở nhiệt khác nhau gũa lựa khoảng chịu lủa periclaze (MeO) và spinel (MBO.AlsOs) - những thành phản chính của gạch - trong cầu trúc gạch magnesia - spinel hình thành ma trận vết nứt tế vị trong quá trình làm nguội sản phẩm sau khả nung, Vì vậy môi. trong những lợi ich chủ yếu của việc kếL hợp giữa spinel và manhêdi là chủng tạo nên sản phẩm có kha năng bên nhiệt tốt hơn nhiêu so với sản phẩm manhêdi thuận khiết sản xuất từ clanhke manhêdi nưng kết khối. Đặc tỉnh nảy cũng làm cho vật liêu tránh dược hoặc ngăn chăn dược khả năng bị bóc tách bê mặt do thay đổi nhiệt độ và bị thấm các thành phản tạp chất khác từ môi trường làm việc. Các vết nút tế vị có tác dung làm giảm mg suất nhiệt xuất hiện cục bộ và lan Lồa đều ứng suất theo thể tích do vậy hạn chế hiện tượng nút vỡ vật liệu trong mnột số môi trường dao động nhiệt độ mạnh.
Những đặc điểm câu trủe này da tao cho gach manhédi-spinel nhiéu ưu việt hơn các sản phẩm kiểm tính khác (gạch tumhôdi-crôm, gạch dolomnt,.) nhu đặc tính đặn nở nhiệt nhỏ, khả năng chống nứt vỡ do mg suất cơ nhiệt vượt trội [5] Mong muốn sử dụng gạch kiêm tính không cé cram còn vì lý do môi trường, dé lam ting tim quan trọng của gạch magneaia — spinel. Vì crôm hóa trị 3 có mặt trong gạch manhẽdi crồm có thể chuyển thánh crồm hóa trị 6 do phản ứng với các thành phân kiểm hoặc kiểm thổ và các hợp chất khác có mặt trong môi trường làn Taiiận văn thạc sĩ- Chuyên ngành CNET, Silic4# 6 DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA VÀ ĐỎ THỊ TÊN HÌXH MINH HỌA.1: Mô hình ô mạng tỉnh thể cứa MgO ở 293°K 13 Tlinh 1.2: Giãn đồ pha của hệ hai cầu tứ MgO-AbO; 18 Hình 1.3: Mô hình cầu trúc ô mạng tĩnh thể của spinel MgAlsOx ở 18 293% Hình 14: Sơ đỗ công nghệ dây chuyển sẵn xuất gạch manhêdi- 31 spinel Tlinh 2.1: So dé khéi của một phố kê tia X phân tán chiêu dài bước sống — đùng trong phân tích định lượng thành phân hóa học Hình 2.2: Sơ đề bồ trí gỗi đỡ, gỗi truyền lực và mẫu thử theo 38 phương pháp uỗn ba điểm Hình 2.3: So dé bé tri mau thứ và các gỗi đỡ, gối truyền lực trong, 39 lò nung nhiệt độ cao.4 : Sơ dễ cấu tạo khung dùng dể xác định độ bền sốc nhiệt 4 Hình 2.5: Sơ dỗ tác động tải trọng lên mẫu thử 4 Hình 2.6: né 14 quy lual Bragg 44 Hinh 3.1: So dé mồ tả trình tự thị nghiệm khảo sát ảnh hưởng của 49 thành phẩn hạt dễn một số tính chất cơ lý của yach manhédi-spincl Tinh 3.2 Thay đổi khối lượng thể tích của gạch sau nung theo 51 thành phần cỡ hạt của phối liệu Hình 3.3: Thay đỗi độ xếp biểu kiển của gạch sau mung theo thành phan cỡ hạt Hình 3.4: Thay đổi cường độ nén nguội của gạch sau nung theo thành phần cỡ hạt của phối liệu Hình 3.5 Hinh ảnh vi cầu trúc của hai mẫu MAO và MA2 trên kinh hiển vì quang học, độ phỏng đại cỡ 50 lần và 100 lần. Taiiận văn thạc sĩ- Chuyên ngành CNET, Silic4# DANH MUC CAC BANG TEN BẰNG SỐ LIỆU TRANG Bang 1.1: Đặc diễm cơ lý của khoáng chịu lửa periclas và spincÌ 15 Bang 1.2 : Thanh phan va tinh chất gúa manhêdi kết khối 16 Bang 1.3 : Thanh phan va tinh chat ca mOL sé loai spinel san xual 19 trên thể giới Bang 1.4: Hé sé dan nở nhiệt từ 25 °C đến nhiệt độ T của spinel và 20 manhêdi thương phẩm Bảng1.