Серед кремнієво-алюмінієвих вогнетривких заливок до корундових вогнетривких заливок відносяться вогнетривкі заливки з вмістом Al₂O₃ понад 90%.
Принципи конструювання корундового ливарника
Його комбінації сировини мають багато форм, наприклад
(1) Використовуйте білий корунд як заповнювач і порошок
(2) Використовуйте пластинчастий оксид алюмінію та щільний (спечений) оксид алюмінію як заповнювач, а також використовуйте щільний (спечений) оксид алюмінію як порошок;
(3) Напівбілий корунд/коричневий корунд використовується як заповнювач, а щільний (спечений) оксид алюмінію використовується як порошок;
(4) Використовуйте білий корунд і супербокситовий клінкер як заповнювач, а білий корунд як порошок.
Для поліпшення властивостей матриці в якості порошкової композиції зазвичай використовується порошок білого корунду або пластинчастий порошок оксиду алюмінію. Відповідно до вимог цільової продуктивності, коефіцієнт розподілу частинок (значення q) розумно вибирається як відповідне співвідношення частинок у формулі. У поєднанні з активними наповнювачами в системі зазвичай використовується порошок SiO₂ (часто званий кремнеземом, скорочено uf-SiO2) або активний порошок -Al2O3 (скорочено uf-Al₂O3). Відповідно до вимог до застосування, він може бути складений з цементом (LCC і ULCC) або без цементу (NCC). Перший використовує цемент або цемент і активний наддисперсний порошок як сполучний агент, тоді як другий використовує активний наддисперсний порошок як сполучний агент. У той же час додається високоефективна поверхнево-активна речовина (високоефективний диспергатор і водовідновлювач), щоб диспергувати сполучний агент і активний наповнювач і зменшити споживання води.
Загалом, загальна кількість (масова частка) порошку плюс активний наповнювач (ультрадисперсний порошок) становить від 30 до 34 відсотків. Коли матеріал інший, кількість активного наповнювача буде різною, але оптимальна кількість активного наповнювача становить від 4 до 10 відсотків. Крім того, необхідно додати високоефективні поверхнево-активні речовини (високоефективний диспергатор і водовідновлювач) для диспергування зв’язуючого агента та активного наповнювача, щоб суспензія могла отримати хорошу текучість і кращі конструктивні характеристики.
У корундових вогнетривких бетонах кількість зв’язуючого, активного наповнювача та добавок дуже мала, але всі вони є трьома дуже важливими доповнювальними компонентами та є незамінними. Вибір кожного компонента став ключовим фактором у контролі реологічних властивостей. Цього можна досягти шляхом оптимізації добавок (високоефективних диспергаторів і водовідновлювачів). Наприклад, можна додати кілька добавок (композитних добавок), кожна з яких має різну функцію для зміни реологічних властивостей корундового вогнетривкого лиття.
Процес його сушіння
Підвищення температури в процесі сушіння є дуже важливим процесом і вимагає акуратного поводження. На початковій стадії сушіння f-H₂O в основному виділяється з пор. Оскільки температура продовжує зростати, гідрат піддаватиметься серії процесів дегідратації та зміни мікроструктури зв’язуючої фази. Візьмемо як приклад вогнетривку конструкцію з низьким вмістом цементу, щоб проілюструвати процес дегідратації та зміни мікроструктури зв’язувальної фази протягом усього процесу нагрівання та сушіння: ①Коли температура становить від кімнатної температури до 100 градусів, продукти гідратації цементу поступово перетворюються на більше стабільна фаза AH₃ і C3AH₆, а також виділення f-H2O; ②між 100~300 градусами /350 градусами фази AH₃ і C3AH6 поступово розкладаються на деякі аморфні безводні продукти та одночасно виділяють f-H2O(g); ③понад 800~ Коли температура перевищує 900 градусів, продукти розкладання продуктів гідратації цементу продовжують реагувати з певними мінеральними фазами матриці та, нарешті, утворюють фазу керамічного зв’язку. Протягом усього процесу міцність матеріалу постійно зростає, щоб отримати ідеальний вогнетривкий корпус, який можна лити.
Цементовмісні корундові вогнетривкі лиття
Основною продукцією вогнетривів Al₂O₃-CA₆ є корундові вогнетривкі плити на цементному зв’язку та корундові вогнетривкі плити з низьким вмістом цементу. Ці два типи є звичайними зв’язуючими системами на основі кальцієво-алюмінатного цементу, які твердіють шляхом гідратації при температурі навколишнього середовища. . CAC фактично складається з алюмінатів (CA, CA₂ тощо) з високим вмістом Al₂O₃.
У стандартному CAC, тобто коли стехіометричний склад відповідає CA₂, відповідна реакція:
CA плюс Al₂O3→CA₂
Корундові вогнетривкі бетони (CC/LCC), що містять CAC, будуть перетворені в -Al₂O3 та CA₆ шляхом високотемпературної обробки або під час високотемпературного використання. При 1500 градусах усі компоненти CaO, що містяться в CAC, будуть перетворені в CA6.
За допомогою експериментів можна виявити, що вогнетривка суміш Al₂O₃-CA₆ з мікропорошком кремнезему, доданим до матриці, почне виробляти рідку фазу, коли температура досягне 1345 градусів, а її стабільною фазою є муліт-анортит-кристобаліт. Коли матеріал використовується протягом тривалого часу за умови вище 1350 градусів, необхідно враховувати ситуацію стабільної фази. Тут слід зазначити, що Al₂O₃-CA6 вогнетривка заготовка з мікрокремнеземним порошком, доданим до матриці, має перевагу утворення рідкої фази при нижчій температурі, що може зробити виробництво матеріалу ефектом покриття та може ефективно зменшити проникнення середовища. Поліпшити пружнопластичні властивості виробів з високим вмістом алюмінію.
Поєднання між CA6 і спеченим Al₂O₃ або пластинчастим Al2O3 є кращим, ніж між ним і плавленим корундом, що вказує на те, що поверхня спеченого заповнювача Al2O3 має вищу активність, ніж поверхня плавленого корунду. У той же час експериментальні результати також показують, що вогнетривка заготовка зі спеченим Al₂O3 або пластинчастим Al2O3 як основною сировиною має вищу механічну міцність при кімнатній температурі, міцність на вигин при високій температурі та стійкість до термічного удару, ніж вогнетривка заготовка з плавленим корундом як основна сировина.
