A szilícium-alumínium tűzálló öntvények közül a 90 százaléknál nagyobb Al2O3-tartalmú tűzálló öntvények a korund tűzálló öntvények közé tartoznak.
Korund öntvény tervezési elvei
Alapanyag-kombinációi sokféle formában jelentkeznek, mint pl
(1) Használjon fehér korundot adalékanyagként és porként
(2) Használjon lemezes alumínium-oxidot és sűrű (szinterezett) timföldet aggregátumként, és használjon sűrű (szinterezett) timföldet porként;
(3) Adalékanyagként szubfehér korundot/barna korundot, porként pedig sűrű (szinterezett) alumínium-oxidot használnak;
(4) Használjon fehér korundot és szuper bauxit klinkert adalékanyagként, és fehér korundot porként.
A mátrix tulajdonságainak javítása érdekében porösszetételként általában fehér korundport vagy lemez alakú alumínium-oxid port használnak. A célteljesítmény követelményeinek megfelelően a részecskeeloszlási együtthatót (q érték) ésszerűen választjuk meg a képlet illesztő részecskearányaként. A rendszerben lévő aktív töltőanyagokkal kombinálva általában SiO2-port (gyakran szilícium-dioxid-füstnek neveznek, rövidítve uf-SiO2-ként) vagy aktív -Al2O3-port (rövidítve: uf-Al2O3) használnak. Az alkalmazási követelményeknek megfelelően általában cementtel (LCC és ULCC) vagy cement nélkül (NCC) készíthető. Az előbbi cementet vagy cementet és aktív szuperfinom port használ kötőanyagként, míg az utóbbi aktív szuperfinom port használ kötőanyagként. Ezzel egyidejűleg egy nagy hatásfokú felületaktív anyagot (nagy hatásfokú diszpergálószer és vízcsökkentő szer) adnak hozzá a kötőanyag és az aktív töltőanyag diszpergálására, valamint a vízfogyasztás csökkentésére.
Általánosságban elmondható, hogy a por és az aktív töltőanyag (ultrafinom por) teljes mennyisége (tömegfrakciója) 30-34 százalék. Különböző anyagok esetén az aktív töltőanyag mennyisége eltérő lesz, de az aktív töltőanyag optimális mennyisége 4-10 százalék között van. Ezenkívül nagy hatékonyságú felületaktív anyagokat (nagy hatékonyságú diszpergálószert és vízcsökkentő szert) kell hozzáadni a kötőanyag és az aktív töltőanyag diszpergálásához, hogy a zagy jó folyékonyságot és jobb szerkezeti teljesítményt érjen el.
A korund tűzálló öntvényekben a kötőanyag, az aktív töltőanyag és az adalékanyagok mennyisége nagyon kicsi, de mindhárom nagyon fontos kiegészítő komponens és nélkülözhetetlen. Az egyes komponensek kiválasztása kulcsfontosságú tényezővé vált a reológiai tulajdonságok szabályozásában. Ez az adalékanyagok (nagy hatásfokú diszpergálószerek és vízcsökkentő szerek) optimalizálásával érhető el. Például többféle adalékanyag (kompozit adalékanyag) adható hozzá, amelyek mindegyikének más-más funkciója van a korund tűzálló öntvény reológiai tulajdonságainak megváltoztatására.
A szárítási folyamata
A szárítási folyamat során fellépő hőmérséklet-emelkedés nagyon fontos folyamat, és gondos kezelést igényel. A szárítás kezdeti szakaszában az f-H2O főként a pórusokból távozik. Ahogy a hőmérséklet tovább emelkedik, a hidrát egy sor dehidratációs folyamaton megy keresztül, és megváltozik a kötési fázis mikroszerkezete. Vegyük példának az alacsony cementtartalmú korund tűzálló öntvényt a kiszáradási folyamat és a kötési fázis mikroszerkezet-változásainak szemléltetésére a teljes melegítési és szárítási folyamat során: ①Ha a hőmérséklet szobahőmérséklet és 100 fok között van, a cementhidratációs termékek fokozatosan átalakulnak. stabil AH3 és C3AH₆ fázis, és kisüti az f-H2O-t; ②100-300 fok /350 fok között az AH3 és C3AH6 fázisok fokozatosan bomlanak néhány amorf vízmentes termékre, és egyidejűleg f-H2O(g)-t bocsátanak ki; ③800° felett Ha a hőmérséklet 900 fok felett van, a cementhidratációs termékek bomlástermékei továbbra is reagálnak a mátrix bizonyos ásványi fázisaival, és végül kerámiakötésű fázist képeznek. Az egész folyamat során az anyag szilárdsága folyamatosan növekszik, hogy ideális tűzálló önthető testet kapjunk.
Cement tartalmú korund tűzálló önthető
Az Al2O3-CA₆ tűzálló anyagok fő termékei a cementkötésű korund tűzálló öntvények és az alacsony cementkötésű korund tűzálló öntvények. Ez a két típus általánosan elterjedt kalcium-aluminát cement alapú kötőrendszer, amely környezeti hőmérsékleten hidratálással szilárdul meg. . A CAC valójában magas Al2O3-tartalmú aluminátokból (CA, CA₂ stb.) áll.
A standard CAC-ban, vagyis amikor a sztöchiometrikus összetétel találkozik a CA2-val, a megfelelő reakció:
CA plusz Al2O3→CA2
A CAC-t tartalmazó korund tűzálló öntvények (CC/LCC) magas hőmérsékletű kezeléssel vagy magas hőmérsékletű használat során -Al2O3- és CA₆-vé alakulnak. 1500 fokon a CAC-ban lévő összes CaO komponens CA6-dá alakul.
Kísérletekkel megállapítható, hogy a mátrixhoz adott szilícium-dioxid mikroporral önthető Al2O3-CA6 tűzálló anyag az 1345 fokos hőmérséklet elérésekor folyékony fázist kezd termelni, stabil fázisa pedig mullit-anortit-krisztobalit. Ha az anyagot hosszú ideig 1350 fok feletti körülmények között használják, akkor figyelembe kell venni a stabil fázis helyzetét. Itt meg kell jegyezni, hogy a mátrixhoz hozzáadott mikro-szilícium-dioxid porral önthető Al2O3-CA6 tűzálló anyag előnye, hogy alacsonyabb hőmérsékleten folyékony fázist hoz létre, ami bevonó hatásúvá teheti az anyaggyártást és hatékonyan csökkenti a behatolást. a médiumé. Javítsa a magas alumíniumtartalmú termékek elasztoplasztikus tulajdonságait.
A CA6 és a szinterezett Al2O3 vagy lemezszerű Al2O3 közötti kombináció jobb, mint a közötte és az olvasztott korund között, ami azt jelzi, hogy a szinterezett Al2O3 aggregátum felülete nagyobb aktivitással rendelkezik, mint az olvasztott korund felülete. Ugyanakkor a kísérleti eredmények azt is mutatják, hogy a szinterezett Al2O3-val vagy lemezes Al2O3-val mint fő nyersanyaggal önthető tűzálló anyag szobahőmérsékleten nagyobb mechanikai szilárdsággal, magas hőmérsékletű hajlítószilárdsággal és hősokkállósággal rendelkezik, mint az olvasztott korunddal önthető tűzálló anyag. fő nyersanyag.
