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耐火材料行业应用亚博im的解决方案-亚博im

时间:2023-11-06     

耐火材料是指耐火度高于1580℃的无机非金属材料。耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下,抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。耐火材料与高温技术相伴出现大致起源于青铜器时代中期。中国东汉时期已用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。

耐火材料的分类

耐火材料种类繁多,通常按耐火度高低分为普通耐火材料(1580~1770℃)、高级耐火材料(1770~2000℃)和特级耐火材料(2000℃以上);按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。此外,还有用于特殊场合的耐火材料。

现在对于耐火材料的定义,已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。

 不同耐火材料的化学组成成分

  酸性耐火材料以氧化硅为主要成分,常用的有硅砖和粘土砖。硅砖是含氧化硅93%以上的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等,其抗酸性炉渣侵蚀能力强,荷重软化温度高,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀;但其易受碱性渣的侵蚀,抗热振性差。硅砖主要用于焦炉、耐火材料熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖以耐火粘土为主要原料,含有30%~46%的氧化铝,属弱酸性耐火材料,抗热振性好,对酸性炉渣有抗蚀性,应用广泛。

  中性耐火材料以氧化铝、氧化铬或碳为主要成分。含氧化铝95%以上的刚玉制品是一种用途较广的优质耐火材料。以氧化铬为主要成分的铬砖对钢渣的耐蚀性好,但抗热振性较差,高温荷重变形温度较低。碳质耐火材料有碳砖、石墨制品和碳化硅质制品,其热膨胀系数很低,导热性高,耐热振性能好,高温强度高,抗酸碱和盐的侵蚀,不受金属和熔渣的润湿,质轻。广泛用作高温炉衬材料,也用作、的高压釜内衬。

  碱性耐火材料以氧化镁、氧化钙为主要成分,常用的是镁砖。含氧化镁80%~85%以上的镁砖,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,耐火度比粘土砖和硅砖高。主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。

在特殊场合应用的耐火材料有高温氧化物材料,如氧化铝、氧化镧、氧化铍、氧化钙、氧化锆等,难熔化合物材料,如碳化物、氮化物、硼化物、硅化物和硫化物等;高温复合材料,主要有金属陶瓷、高温无机涂层和纤维增强陶瓷等。

耐火材料要求测试元素为na、mg、al、si、k、ca、ti、mn、fe、zr。其中,al、si、mg、zr为重点关注元素。

 

 

 

应用亚博im的解决方案

x荧光分析仪对耐火材料行业的进厂原料、耐火材料成品的元素组成成份具有很好的分析效果。elite 600 x荧光分析仪可以很好对耐火材料行业进厂原料(硅石、矾土、镁砂)及耐火材料成品的测试。

 

elite 600 x荧光分析仪,它具有以下独特的优点:

同时分析元素周期表中由钠(na)到铀(u)之间的全部元素;

可检测固体﹑液体﹑粉末,不需要复杂的制样过程;

分析测量动态范围宽,可从10-6 –100%;

采用原装进口先进的super-sdd探测器,使它具有高分辨率、高计数率的特点,使测量时间短,1分钟内可以得到满意的结果;

采用原装进口信号处理线路,处理速度快,精度高,稳定可靠;

x光管采用正高压激发,激发与测试条件采用计算机软件数码控制与显示;

探测器无需液氮保护,可以方便地应用到各个地方各个领域;

先进的真空自动控制及数字真空检测显示,自动化程度高;

具有样品自旋功能,降低样品表面不光洁及条纹的影响,可以应用于各类金属分析行业;

先进的仪器漂移自动修正,确保仪器长期稳定;

精确度高,稳定性好,故障率低;

采用多层屏蔽保护,辐射安全性可靠;

windows xp中文应用软件,独特先进的分析方法,完备强大的功能,操作简单,使用方便,分析结果存入标准access数据库,便于与配料系统联网;

 

主要技术指标:
多功能置样装置

elite 600型x荧光分析仪的置样装置具有可容纳各种形态被测样品的样品室。

a.样品种类:固体﹑液体﹑粉末﹑镀层;

b.样品托盘:可自动旋转的测量装置;

c.样品室的环境:可选择空气﹑真空﹑氦气。由软件自动控制,无需人工操作。

x射线管激发系统

激发系统采用独特的倒置直角光学结构设计。以50kv的低功率正高压x射线发生器作为激发源,从x射线管产生的初级x射线通过滤光片后直接激发样品,通过选择激发条件更能获得满意的分析结果。由高电压发生器,x射线发生器及数码控制显示系统等电子线路部分构成。

a.高电压发生器:电压与电流采用软件自动数码控制及显示。

x射线稳定度:0.2%/8小时;

电压范围:0v至50kv连续可调;

电流范围:0ma至1ma连续可调。

b.x射线发生器:采用be(铍)窗厚度为125微米的韧致辐射型﹑低功率﹑自然冷却﹑高寿命的x光管,并根据实际应用需要选择靶材。供选择的靶材为:rh(铑靶),ag(银靶),mo(钼靶),ti(钛靶)等。对轻元素na、mg、al、si、s等具有高激发效率。

先进的super-sdd x射线探测系统

sdd电制冷高分辨率高计数率探测器:be(铍窗)厚度为7.5微米。对55fe 5.9kev的x射线在计数率为 1000cps时的分辨率为127ev。对轻元素na、mg、al、si、s等具有高灵敏度与分辨率。

高级原装进口能谱仪电子学系统

原装进口的放大器等信号处理器:适应高分辨率﹑高计数率,具有国际先进水平;自动调整放大倍数,2048道adc输出。

计算机分析系统

a.高级名牌计算机

b.17寸高分辨率彩色液晶显示器;

c.hp 高级激光打印机。

系统软件

a.操作:windos xp操作系统软件,功能强大,使用方便;

b.功能:能谱显示,分析元素设置,能量刻度,x光管高压、电流自动控制,样品自动旋转控制,自动真空控制,与其它计算机通讯,标准数据库结果存放;

c.分析方法:线性拟合,二次曲线,强度校正,含量校正,基本参数方法;

d.仪器的漂移自动修正:保证仪器的分析结果长期稳定。

 

 

应用实例
铝矾土分析 

铝矾土样品的分析,一般用熔片的方式进行制样,做工作曲线。测量条件:10kv/200us 200s 真空。

各个元素工作曲线如下:

al的工作曲线:

si的工作曲线:

fe的工作曲线:

实际样品对比结果如下:


铝矾土荧光分析与化学分析对比结果表
样品名称分析方法al2o3sio2fe2o3tio2caok2o
xt-3化学78.010.751.093.60.10.01
x荧光77.880.891.263.590.080
误差0.13-0.14-0.170.010.020.01
xt-5化学75.154.121.323.10.360.03
x荧光75.23.961.493.140.390.02
误差0.05-0.160.170.040.03-0.01
xt-8化学74.794.131.493.260.10.13
x荧光74.944.161.663.150.070.11
误差0.150.030.17-0.11-0.03-0.02
xt-10化学72.058.370.663.090.120.2
x荧光71.778.50.713.140.090.18
误差0.28-0.13-0.05-0.050.030.02
xt-13化学71.472.312.512.933.360.03
x荧光71.472.512.463.053.240.05
误差00.2-0.050.13-0.120.02
xt-15化学71.28.920.852.850.260.15
x荧光70.969.080.82.80.210.12
误差-0.240.16-0.05-0.05-0.05-0.03
xt-18化学69.369.241.543.320.310.18
x荧光69.59.541.633.320.370.18
误差0.140.30.0900.070.01
xt-20化学70.632.68.032.90.050.06
x荧光70.912.378.242.970.030.1
误差0.28-0.23-0.210.08-0.020.04
xt-23化学68.512.020.632.920.10.22
x荧光68.4111.520.722.850.110.23
误差-0.09-0.50.09-0.070.010.01

 

 硅质耐火材料

 

硅质耐火材料主要成分是sio2,杂质元素有:mgo、al2o3、so3、cao、tio2、fe2o3等元素。方法是熔片测量,精度高、适用范围宽,如果样品形态单一,含量范围小,则也可以采用直接粉末压片方式测量。

 

测量谱图:

分析对比测试结果

样品名称方法sio2mgoal2o3so3caotio2fe2o3
硅砂-1化学99.160.340.300.0320.0050.0380.114
荧光99.250.030.280.0300.0040.0320.104
误差0.09-0.31-0.02-0.002-0.001-0.006-0.010
硅砖-3化学95.410.390.600.0372.5000.0490.639
荧光95.230.420.650.0432.6100.0430.621
误差-0.180.030.050.0060.110-0.006-0.018
优质硅砂-2化学96.270.360.240.0402.3280.0410.255
荧光96.450.320.220.0302.2340.0400.234
误差0.18-0.04-0.02-0.010-0.094-0.001-0.021
焦炉硅砖炉壁-4化学95.130.390.610.0362.5530.0580.670
荧光95.310.340.650.0322.4350.0680.610
误差0.18-0.050.04-0.004-0.1180.010-0.060

 

 

10次稳定性测试结果:

样品名称sio2mgoal2o3so3caotio2fe2o3
焦炉硅砖炉壁-495.080.400.640.0362.5510.0580.673
焦炉硅砖炉壁-495.110.390.640.0372.5500.0580.670
焦炉硅砖炉壁-495.110.390.620.0362.5490.0580.673
焦炉硅砖炉壁-495.050.380.650.0372.5450.0580.671
焦炉硅砖炉壁-495.120.390.630.0362.5370.0590.673
焦炉硅砖炉壁-495.100.390.620.0372.5420.0580.674
焦炉硅砖炉壁-495.100.380.590.0372.5360.0590.670
焦炉硅砖炉壁-495.090.390.640.0372.5550.0580.668
焦炉硅砖炉壁-495.070.380.590.0372.5490.0590.673
焦炉硅砖炉壁-495.130.390.610.0362.5530.0580.670
最大值95.130.400.650.0372.5550.0590.674
最小值95.050.380.590.0362.5360.0580.668
平均值95.100.390.620.0372.5470.0580.671
误差0.080.020.060.0010.0190.0010.006

 

镁砂样品

镁砂样品是镁质耐火材料的主要原料,镁的含量90%以上,其它杂质元素有:al2o3、  sio2、fe2o3、cao等。对含量变化大的产品,一般采用熔片方法比较好,对含量变化小的产品,直接压片也可以满足分析精度的要求。

 

测量谱图:

实际样品对比结果:

 

样品名称方法cao2mgoal2o3fe2o3sio2
5化 学2.1589.500.881.825.56
荧 光1.9289.480.811.775.76
误 差-0.23-0.02-0.07-0.050.20
6化 学1.6588.370.573.814.66
荧 光1.7688.430.673.634.78
误 差0.110.060.10-0.180.12
8化 学1.3271.441.356.7818.47
荧 光1.2971.301.226.9118.41
误 差-0.03-0.14-0.130.13-0.06
1化 学0.3798.990.040.370.21
荧 光0.3199.070.100.250.16
误 差-0.060.080.06-0.12-0.05
2化 学0.4298.500.110.330.60
荧 光0.3598.420.14-0.060.54
误 差-0.07-0.080.03-0.39-0.06
3化 学1.7792.910.671.482.27
荧 光1.6592.730.791.402.10
误 差-0.12-0.180.12-0.08-0.17
4化 学1.4690.360.864.532.76
荧 光1.5990.550.754.352.67
误 差0.130.19-0.11-0.180.11


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