Tập hợp các loại nguyên liệu và phụ gia sử dụng trong nghiên cứu

7. Dự kiến áp dụng kết quả nghiên cứu

3.1. Tập hợp các loại nguyên liệu và phụ gia sử dụng trong nghiên cứu

3.1.1. Clanhke manhêzi

Clanhke manhêzi là nguyên liệu chủ yếu để sản xuất gạch chịu lửa MC,

đặc tính của một số loại nguyên liệu clanhke manhêzi trong nhà máy:

Bảng 3.1. Clanhke manhêzi kết khối Trung Quốc Cấp 90 (DBM 90)- Hạng mục DBM 90 (wt%) DBM 95 (wt%) DBM 97 (wt%)

MgO (min) 90 95 97

SiO2 (max) 4.3 2.2 0.7

CaO (max) 2.5 1.8 1.7

Fe2O3 (max) 1.5 1.0 0.6

Al2O3 (max) 1.5 1.0 0.2

BSG (g/cm3– min) 3.15 3.20 3.30

Tỷ lệ C/S 1:1 2:1

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát

Bảng 3 .2. Clanhke manhêzi điện chảy Trung Quốc cấp 97- (FM97)

Hạng mục CEFM 978 CEFM 975 CEFM 970

MgO (min) 97.80 97.50 97.00

SiO2 (max) 0.45 0.50 0.65

CaO (max) 1.30 1.50 1.70

Fe2O3 (max) 0.50 0.50 0.60

Al2O3 (max) 0.15 0.15 0.15

B2O3 (max) 0.01 0.01 0.01

KLTT dạng hạt

(g/cm3 –min) 3.50 3.50 3.50

Kích thớc tinh thể (àm) 600 800- 600 800- 400-600

Tỷ lệ C/S (min) 2:1 2:1 2:1

Bảng 3.3. Clanhke manhêzi điện chảy Trung Quốc độ sạch cao, cấp – 98 (FM98)

Hạng mục CEFM 987 CEFM 985 CEFM 980

MgO (min) 98.70 98.5 98.00

SiO2 (max) 0.25 0.30 0.40

CaO (max) 0.65 0.80 1.10

Fe2O3 (max) 0.25 0.30 0.40

Al2O3 (max) 0.10 0.10 0.15

B2O3 (max) Nil Nil <0.01

KLTT dạng hạt

(g/cm3 –min) 3.50 3.50 3.50

KÝch thíc tinh thÓ (10-6m) 1,500 1,000 800-1,000

Tỷ lệ C/S (min) 2:1 2:1 2:1

Bảng 3.4. Clanhke manhêzi kết khối (Công ty điện chảy Huanghe)

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát DBM(M95) DBM(M92) DBM(M90) DBM(HP- 1)

Thành phần hoá học

MgO 95 92 90 97.5

SiO2 2.2 4 4.8 0.6

CaO 1.6 1.6 2 1.5

Fe2O3 0.7 0.8 0.8 0.5

Al2O3 0.8 1.7 2 0.3

H2O 0.3 0.3 0.3 0.3

Các chỉ tiêu cơ lý

MKN 0.3 0.3 0.3 0.25

KLTT 3.20 3.18 3.18 3.30

Các mẫu clanhke manhêzi tại nhà máy đợc nghiên cứu dới kính hiển vi điện tử có cấu trúc theo hình (3.1 đến 3.4) nh sau

Hình 3.1: Bề mặt tinh thể clanhke manhêzi kết khối DBM 95a

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát

Hình 3.2: Bề mặt tinh thể clanhke manhêzi kết khối DBM 95b

Hình 3.3: Bề mặt tinh thể clanhke manhêzi điện chảy FM 97a

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát

Hình 3.4: Bề mặt tinh thể clanhke manhêzi điện chảy FM 97b NhËn xÐt:

Clanhke manhêzi kết khối DBM 95 có kích thớc tinh thể khoảng 50 – 150 àm, giữa chúng còn có lỗ xốp khá lớn. Ngoài ra bên trong tinh thể cũng còn tồn tại lỗ xốp kích thớc tới khoảng 3 àm. Các tạp chất tạo thành pha thuỷ tinh nóng chảy nằm rải rác ở biên giới tinh thể, một phần tạp chất tồn tại ở dạng tinh thể nhỏ kết tinh trên bề mặt bên trong các lỗ xốp.

Clanhke manhêzi kết khối thích hợp cho chế tạo gạch MC sử dụng ở phần tờng lò phía trên không tiếp xúc với môi trờng xỉ lò xâm thực và yêu cầu chịu dao động nhiệt lớn.Clanhke manhêziđiện chảy FM 97 kết tinh thành tinh thể rất lớn (có thể tới 200 – 300 àm. Bên trong tinh thể rất xít đặc, phần lớn tạp chất bị đẩy ra phía ngoài biên giới tinh thể nên trong ảnh không quan sát thấy dấu vết tạp chất. FM 97 gồm các cấp hạt: 5 – 3; 3 – 1; 1 – 0 mm và bột mịn <0,063 mm đợc gia công tại nhà máy sẽ đợc sử dụng trong đề tài

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát

nghiên cứu. (Hạt 1 0 mm đợc hiểu là cấp hạt sau khi gia công đợc qua sàng - 1 mm , bột mịn là phần cỡ hạt 1-0 đợc lấy để nghiền mịn)

3.1.2 Graphite

Graphite dùng cho gạch chịu lửa MC có yêu cầu cao về độ sạch và kích thớc tinh thể do vậy chỉ có graphite dạng vảy là thích hợp.

Đặc tính của graphite đợc cho trong bảng 3.5 và bảng 3.6

Bảng 3.5: Thành phần hoá học của graphite Yên Bái và Trung Quốc

Hạng mục % C % tro

Graphite Trung Quèc 94,8 2,48

Graphite Yên Bái – Việt Nam 60,25 38,52

Bảng 3.6: Thành phần hạt của graphite Yên Bái và Trung Quốc

Cấp hạt Graphite TQ Graphite Yên Bái

<153,7 10 % 44,22(<0,088)

< 232,4 25 % 36,32 (0,25 0,088)-

< 312 50 % 7,38 (0,25-0,5)

< 401,6 75 %

<501,1 90 % 2,0 (>0,5)

NhËn xÐt:

Đề tài chọn graphite Trung Quốc có các thông số chất lợng đáp ứng tiêu chuẩn sử dụng trong công nghệ gạch chịu lửa cacbon còn Graphite Yên Bái thì hàm lợng cac bon thấp, độ tro cao và cỡ hạt quá mịn.

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát

3.1.3 ChÊt kÕt dÝnh

+ Chất kết dính: chất kết dính đang đợc sử dụng phổ biến cho sản xuất gạch chịu lửa MC trên thế giới là nhựa phenol formaldehyde (nhựa phenolic – PF) dạng nhiệt rắn.

+ Đặc tính của nhựa Phenolic

- Ngoại quan: nâu đỏ, trong suốt - §é nhít: 25oC: 5500 6200 CP– - Hàm lợng nớc: 1,5 – 2,5%

- Hàm lợng chất rắn: 78 – 85%

- Hàm lợng cac bon tồn d: 44 – 50%

- Hàm lợng phenol tự do: 9,5 – 12%

- PH: 6,5 – 7,5

3.1.4 Dung môi pha loãng chất kết dính [8]

- Dung môi dùng để pha loãng chất kết dính là Diethylene Glycol (D.E.G), có công thức cấu tạo phân tử nh sau: C4H10O3 [O(CH2CH2OH)2]

Hình 3.5. Cấu tạo phân tử DEG HO-CH2-CH2-O-CH2-OH

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát

* Giới thiệu về gốc Glycol

- Glycol là những hợp chất béo vô cơ có hai nhóm OH trong mỗi phân tử.-

- Glycol giống nh nớc, nó là chất lỏng trong suốt, không màu, không mùi.

Tuy nhiên độ nhớt lớn hơn nớc ở bất kỳ nhiệt độ nào và nhiệt độ sôi cao hơn nhiÒu so víi níc.

- Glycol là dung môi cho nhiều hợp chất vô cơ và tan hoàn toàn trong nớc,

chúng có thể phản ứng hoá học trên một hoặc cả hai nhóm OH vì thế chúng - là chất hoá học trung gian quan trọng.

- Vì Glycol có tính chất hoá học trong phạm vi rộng nên chúng ta cần phải xác

định loại glycol nào dùng trong những ứng dụng cụ thể. Các sản phẩm của glycol gồm có: Ethylene glycol, Diethylene glycol, Propylene glycol, polypropylene glycol, Polyethylene glycol.

- ở điều kiện thờng, glycol là chất lỏng và dễ vận chuyển bằng container.

Nhiệt độ sôi cao và nhiệt độ đông thấp nên glycol có thể bảo quản trong điều kiện khí hậu rộng, thờng không cần gia nhiệt hoặc cách li đặc biệt, không cần thiết thông hơi vì áp suất hơi tơng đối thấp. Glycol đợc bơm và đo dễ dàng trong các quá trình công nghiệp.

- Glycol có vai trong quan trọng trong công nghiệp tuỳ vào phạm vi ứng dụng

thực tế. Nó đợc ứng dụng trong công nghiệp nớc giải khát, chất dẻo chịu nhiệt, vải, sơn nhựa latex, chất tẩy các bề mặt bằng men và thuỷ tinh, chất chống đông và chất làm nguội trong động cơ xe hơi, chất lỏng truyền nhiệt, khí tự nhiên, chất a nớc, keo dán, nhựa tổng hợp, thuốc trừ sâu, mực in, mỹ

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát

phẩm và chất hút khí. Tất cả những ứng dụng này đều dùng Glycol làm thành phần chính của sản phẩm hoặc làm chất phụ trợ.

* Đặc tính Diethylene Glycol (D.E.G) Xuất xứ : Tai wan

- Tên hoá học : Diethylene Glycol

- Công thức phân tử: C4H10O3

- Nhiệt độ sôi : 228-2360C

- Nhiệt độ đông : -400C - TÝnh chÊt

DEG là chất lỏng trong suốt, bay hơi, hút ẩm, nhiệt độ sôi cao, mùi có thể nhận biết đợc, vị hơi đắng. Dung dịch pha loãng có vị hơi ngọt. Có thể trộn lẫn với và hút ẩm mạnh nh Glycerol.

Hoà tan hoàn toàn với nớc ở nhiệt độ phòng.

Khả năng hoà tan : DEG hoà tan nitrate cellulose, nhựa, nhiều loại thuèc nhuém.

Các chất không tan trong DEG là hydrocacbon thơm và hydrocacbon béo, dầu thực vật và dầu động vật, dầu thông, cellulose acetate, cao su clo hoá.

3.1.5 Các chất phụ gia chống ôxy hoá

Đề tài sử dung phụ gia chống oxy hóa (anti oxydant - AO) là các kim loại, đặc tính của chúng đợc cho trong bảng 3.7 và 3.8 nh sau:

Luận văn thạc sĩ Chuyên ngành CNVL Silicát

Bảng 3.7: Thành phần bột Si kim loại (AO1)

§êng kÝnh (10-6m) 3,54 9,16 22,05 47,24 90,39

Hàm lợng (%<) 10 25 50 75 90

- Hàm lợng Si: 98,3%

Bảng 3.8: Thành phần bột Al kim loại(AO2)

§êng kÝnh (10-6m) 16,78 23,82 33,59 47,16 61,48

Hàm lợng (%<) 10 25 50 75 90

- Hàm lợng Al: 98,8%

Việc lựa chọn loại và hàm lợng thích hợp của chất phụ gia chống ôxy hóa là một trong những nhiệm vụ đặt ra của luận văn.