고 알루미나 세라믹 볼의 일반적인 품질 결함은 다음과 같이 나뉩니다:
(a) 얼룩, 물집, 접착력 및 바람 결정과 같은 외관 품질 결함;
(b) 허리 균열, 원시 화상, 큰 마모 및 네일 라인을 포함한 성능 결함.
다음을 검사하여 고알루미나 세라믹 볼 국내외에서 높은 사이즈의 대형 제품에서 네일 패턴 결함이 존재하는 것으로 나타났습니다. 알루미나 세라믹 볼 의 정도는 다양하며 완전히 제거하기는 어렵습니다. 따라서 이 글에서는 네일 패턴 결함의 원인과 대책에 대해 집중적으로 분석합니다.
일반적인 품질 결함의 원인 분석 및 처리 방법
1. 스팟
고알루미나 세라믹 볼의 몸체가 흰색이기 때문에 반점이 특히 눈에 잘 띄고 쉽게 찾을 수 있습니다. 반점의 수와 크기에 따라 크게 다음 세 가지 상황으로 나뉩니다.
(1) 반점이 적고 직경이 1mm 미만입니다. 이 상황에서 스팟 결함은 주로 α 알루미나 분말의 철 불순물과 0.3%를 초과하는 다양한 보조 재료의 철 함량으로 인해 발생합니다;
(2) 반점이 많고 직경이 2mm 미만입니다. 이는 볼 밀이 벽돌을 떨어뜨리거나 볼 밀링 및 분사 과정에서 슬러리가 철분을 제거하지 않았기 때문일 수 있습니다.
(3) 최상층에 반점이 나타나고 반점이 더 큽니다. 이는 일반적으로 가마 예열 덕트에 의해 녹 또는 내화 벽돌이 제품 표면으로 떨어지기 때문에 발생합니다.
요약하면, 스팟 결함을 줄이거나 제거하기 위해 순수한 알파 알루미나 분말 및 기타 보조 재료를 사용해야하며, 배출, 분무 및 배출 과정에서 철을 여러 번 제거하고 철 제거제를 제때 청소해야하며 가마의 각 덕트를 정기적으로 청소해야합니다.
2. 물집
블리스터링 결함은 일반적으로 롤 성형 공정으로 만들어진 고알루미나 세라믹 볼에서 나타납니다. 완성된 볼 빌릿은 롤 성형 중 많은 반제품 볼 사이의 충돌을 통해 성장하고 치밀화 과정을 완료하기 때문에 최종 롤링이 완료되기 전에 10~120분 동안 연마하여 반제품 볼 빌릿의 구형도를 조정해야 합니다. 그리고 표면 마감. 소성 중 볼 블랭크의 표면 온도가 높기 때문에 먼저 소결하여 조밀 한 표면층을 형성하여 내부 수분의 증발 및 배출을 방해하여 완성 된 세라믹 볼의 표면에 블리 스터링이 발생합니다. 위의 원칙에 따라 블리스터링 결함을 제거합니다:
(1) 고 알루미나 세라믹 볼 바디를 압연하는 과정에서 반제품의 밀도와 부드러움을 고려해야 하며 냄비 전 연마 시간을 최소화해야 합니다.
(2) 포뮬러에서 저온 플럭스 및 고온 휘발성 물질의 함량을 줄입니다.
(3) 소성하기 전에 반제품의 수분을 건조시켜 0.3%를 초과하지 않도록 합니다.
3. 끈적임
도자기 볼의 접착 결함이 더 흔합니다. 고알루미나 세라믹 볼은 고온 소성 공정을 사용합니다(온도가 1520°C까지 올라갈 수 있음). 소성된 제품의 성능을 보장하기 위해 2-10시간 동안 고온에서 보온을 수행해야 하는 경우가 많습니다. 고온에서 액체상이 많아지면 세라믹 볼과 세라믹 볼 사이, 세라믹 볼과 실리콘 카바이드 붕소 보드 사이에 접착력이 손상됩니다. 이 문제를 해결하려면 (1) 세라믹 볼과 세라믹 볼, 세라믹 볼과 실리콘-붕소 탄화물 판, 세라믹 볼과 기둥 사이에 커런덤 모래를 사용하고 커런덤 백킹 플레이트 등을 넣어 격리합니다;
(2) 생산량을 고려하면서 세라믹 볼의 각 층의 가마 높이를 낮춥니다;
(3) 세라믹 볼에 나타나는 유리상을 줄이기 위해 고상 소결 공식을 설계하고 소성 온도 범위의 하한에서 소성하여 유지 시간을 적절하게 연장합니다. 위의 조치는 고착 결함을 잘 해결하고 제품 적격률을 향상시킬 수 있습니다.
4. 바람 결정
에올리안 결정 결함은 용광로 냉각 구역의 고알루미늄 세라믹 볼에서 에올리안 결정이 폭발하는 것을 말합니다. 이는 주로 제품이 고온 소성에서 치밀화에 도달했기 때문입니다. 소결 세라믹 고 알루미나 세라믹 볼은 다공성이 작고 570°C 및 790°C로 냉각되면 석영의 상변형으로 인해 더 큰 부피가 생성됩니다. 이러한 변화로 인해 제품이 파열되는 원인이 됩니다[3]. 따라서 풍결정 폭발의 경우 롤러 킬른 또는 터널 킬른 인 경우 킬른 카의 속도를 제때 줄이고 냉각 구역의 공기 흡입구를 줄이고 킬른에 설치된 제품의 높이를 조정하고 뜨거운 제품에 직접 찬 공기가 불어 오는 것을 피해야하며 셔틀 킬른 인 경우 냉각 공기 흡입구 만 줄이면됩니다.
그게 다입니다. 에올리안 결정 파열은 롤 성형 대형 세라믹 볼(일반적으로 φ20mm 이상)에서 더 자주 발생하며 반등방성 또는 등방성 압착 고알루미나 세라믹 볼에서는 거의 발생하지 않습니다. 이는 롤 성형 세라믹 볼이 석영의 상변태로 인한 응력을 방출하기 어렵기 때문입니다. 따라서 롤 성형 방법으로 제조 된 고 알루미나 세라믹 볼의 제형 설계에서 유리 SiO2의 가능성을 최소화해야하며 제형 설계에서 일정량의 멀 라이트 또는 스피넬의 형성 촉진을 고려하는 것이 가장 좋습니다. 바람 결정 결함의 발생을 방지하기 위해.
5. 허리 균열
웨이스트 크랙은 가마 제품에서 직접 발견하고 감지하기 어려운 결함입니다. 사전 연삭 후 고알루미나 세라믹 볼의 표면에 생기는 환형 균열입니다. 균열은 대부분 구형 크라운 아래 약 5mm에 위치하기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 결함이 심각한 경우 세라믹 볼 주변에 0.5mm 폭의 균열이 생깁니다. 이 결함이 있는 세라믹 볼에서는 볼이 깨지거나 금이 가는 등 심각한 품질 사고가 발생할 수 있습니다. 당사의 경험에 따르면 이러한 종류의 균열은 반제품 볼 빌렛에 이미 존재하며 주로 완전 자동화 된 반 등압 프레스 세라믹 볼에 나타납니다.
주된 이유는 분말의 중공이 크고 유동성이 좋지 않아 성형 과정에서 다량의 고압 밀폐 가스가 발생하여 제때 원활하게 제거 할 수 없어 소성 및 배기 과정에서 균열 부위의 파편이 발생하고 사전 연삭 후 고 알루미나 세라믹 볼의 외부 표면을 제거하면 허리 균열이 드러났기 때문입니다.
허리 균열이 발생하면 예비 원료 준비 공정을 제때 조정하여 분말의 유동성을 높이고 프레스의 압력 완화 및 유지 시간을 연장하고 반제품의 담금 및 스크리닝에 등유를 사용해야합니다 (반제품을 부수어 확인); 반제품 볼스톤의 경우 모양이 비정상적인 경우 고무 금형을 교체해야하며 소성 중 1000 ~ 1300 ℃의 온도 범위에서 제품의 가열 시간을 연장해야합니다. 위의 조치를 취하면 고 알루미나 세라믹 볼의 허리 균열 문제를 완전히 해결할 수 있습니다.
6. 불타는
연소 결함은 소결 및 치밀화가 불충분하여 고 알루미나 세라믹 볼의 물리적 및 화학적 특성이 표준에 미치지 못하는 상황을 말합니다. 일반적으로 세라믹 볼의 수분 흡수율, 비중 및 기타 지표를 테스트하여 판단할 수 있습니다.
고 알루미나 세라믹 볼이 연소되는 경우 단순한 정전, 가스 중단 및 기타 생산 요인 외에도 기술적 분석의 직접적인 원인에는 잘못된 성분, 거친 슬러리 입자 크기, 불충분 한 볼 밀링 시간, 성형 압력 및 용광로 온도 변동 등이 포함될 수 있습니다. 위의 모든 공정 제어 지점에 오류가 없는 것으로 확인되면 α를 교체하는 것을 고려해야 합니다. 알루미나 분말 및 공식
7. 큰 마모 손실
큰 마모 결함은 고 알루미나 세라믹 볼의 정상적인 생산에서 일부 제품의 마모가 갑자기 커지는 것을 말하며, 이는 정상적인 변동 범위를 초과하여 적격 제품으로 판단 할 수 없습니다. 연삭 매체의 중요한 지표인 마모는 고알루미나 세라믹 볼의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 마모가 큰 주된 이유는 다음과 같습니다:
(1) 원료 성능 지수가 급격히 떨어지고 불순물이 많습니다;
(2) 고알루미나 세라믹 볼이 연소됩니다;
(3) 고 알루미나 세라믹 볼의 내부 입자가 비정상적으로 성장하고 과연소 중에 많은 기공이 생성됩니다;
(4) 포뮬러 시스템이 불안정하고 소성 온도가 좁습니다. 갑작스러운 마모 증가를 고려하여 안정적인 원료 공급 업체를 선정하고 각 배치를 검사해야합니다. 자격이없는 원료가 발견되면 가능한 한 적게 사용해야하며, 날 것으로 보이는 고 알루미나 세라믹 볼은 재 소성해야하며, 가마의 최대 소성 온도를 낮추고 유지 시간을 연장하며 과소성으로 인한 결정 입자의 비정상적인 성장을 방지해야합니다; 동시에, 고 알루미나 세라믹 볼의 내부 소성의 균일 성을 보장하고, 더 넓은 소성 온도로 공식 시스템을 다시 선택하고, 소량의 MgO를 추가하고, 입자 경계에서 마그네슘 - 알루미늄 스피넬의 형성은 결정 입자의 비정상적인 성장을 억제합니다.
8. 네일 패턴
네일 라인 결함은 국내외 고알루미나 세라믹 볼 제품에서 흔히 발생하며, 제품 크기가 클수록 네일 라인 결함이 더 많이 발생합니다. 반제품에서는 네일 패턴을 감지할 수 없습니다. 고 알루미나 세라믹 볼을 미리 연마한 후에만 발견할 수 있습니다. 제품 표면에 분포된 곡선과 간헐적인 균열은 연마 시간이 길어질수록 점점 더 깊어지고 넓어집니다. 네일 패턴이있는 고 알루미나 세라믹 볼은 연삭 매체로 사용할 때 슬래그 낙하 및 큰 마모와 같은 문제가 있습니다. 네일 패턴의 모양은 고 알루미나 세라믹 볼 생산을위한 전체 기술 공정 시스템과 관련이 있습니다.
요약하면 크게 두 가지입니다:
01. 원자재 사용 문제
고알루미나 세라믹 볼은 α상 알루미나 분말을 주원료로 사용합니다,
α 상 알루미나 분말의 전환율은 제품의 네일 라인 수를 직접 결정합니다. α 상 전환율이 92% 미만인 경우 제품 소성 과정에서 수축 상 변화를 일으키는 γ 상 알루미나 분말이 다량 포함되어있어 [4] 네일 라인이 발생합니다.
02. 밀링 공정의 문제점
고알루미나 세라믹 볼의 분말은 슬러리로 압력 분무 건조하여 준비합니다. 슬러리의 점도와 수분에 따라 얻어진 분말의 입자 구배, 구형도, 부피 밀도 및 분말 점착성이 결정됩니다. 대부분의 분말이 구형도가 불충분하고 유동성이 낮으며 속이 빈 분말인 경우 압착된 반제품에 닫힌 기공이 나타납니다. 고 알루미나 세라믹 볼의 소결 공정에서 기공은 입자 경계와 함께 전달되고 마지막으로 연결된 닫힌 기공이 형성됩니다. 닫힌 기공은 주변 환경보다 강도가 낮기 때문에 볼 밀링 과정에서 곡선 네일 라인이 생성됩니다.
03. 바인더 문제
고알루미나 세라믹 볼은 건조 분말로 형성됩니다. 반 등방성 프레스 및 등방성 프레스 공정에서 반제품 비율과 반제품의 강도를 향상시키기 위해 다량의 바인더가 종종 공식에 추가됩니다. 바인더는 제품의 소결 과정에서 다량의 회분과 고압 가스를 생성하여 내부로 원활하게 배출되지 않아 네일 라인이 발생하므로 바인더를 줄여야합니다.
사용량 또는 연소 후 잔류물이 남지 않는 첨가제 사용량입니다.
04. 성형 압력 문제
압연 공정의 충격으로 인해 원래 분말 구조가 파괴되기 때문에 압연 제품에서 네일 라인 결함이 거의 발생하지 않습니다. 반 등압 프레스와 등압 프레스로 고 알루미나 세라믹 볼을 형성 할 때 현재의 설계 압력은 원료 분말을 완전히 분쇄하는 내부 구조를 달성 할 수 없어 반제품의 밀도가 충분하지 않아 소성 제품 내부에 네일 라인이 생깁니다. 국내외 고 알루미나 세라믹 볼 제품을 비교하면 성형 압력이 클수록 네일 라인이 적고 등방압이 반 등방압보다 우수하다는 것을 알 수 있습니다.
압착된 제품에 네일 라인이 거의 없습니다.
05. 굽기 문제
고알루미나 세라믹 볼이 네일 라인 결함을 제거할 때 소성 또한 매우 중요합니다. 가마 설계 문제를 제거합니다. 소성 온도, 유지 시간 및 가열 곡선은 네일 라인의 수를 직접 결정합니다. 고 알루미나 세라믹 볼의 소성 공정에는 자유수 및 결정수의 휘발, 수축, 상 변화 및 재결정화와 같은 복잡한 공정이 있습니다 [5]. 이러한 이유로 1000 ~ 1350°C 범위에서 급속 소성 수축 과정에서 유지 시간을 연장하고 소성 영역의 온도 차이가 5°C를 초과하지 않도록 하여 소성의 불일치를 최대한 방지해야 합니다.
결론
국내외 고 알루미나 세라믹 볼의 일반적인 품질 결함에 대한 위의 분석 및 요약을 통해 이러한 결함의 제어 및 제거는 주로 다음 측면에서 시작해야한다는 것을 어렵지 않게 알 수 있습니다. 최적의 원료 및 포뮬러 시스템을 사용하여 안정성과 실용성을 높이고, 밀링 공정을 엄격하게 제어하고 조정하여 유동성, 높은 구형성 및 고체를 가진 과립 분말을 준비하고, 제품의 요구 사항에 따라 적절한 해당 고 알루미나 세라믹 볼 블랭크를 사용하여 성형 공정에 의해 준비됩니다. 다른 성형 공정으로 인한 볼 블랭크의 소성 결함 유형이 다르며 결함을 제거하기위한 조치도 다르며 합리적인 소성 공정이 특히 중요하며 이는 제품의 최종 성능을 직접 결정합니다. 위에서 언급 한 대책이 효과적이라면 고 알루미나 세라믹 볼의 제품 적격률과 제품의 전반적인 성능을 크게 향상시킬 것입니다.
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