Piesele refractare cu ciment scăzut sunt comparate cu turnabilele tradiționale din ciment cu aluminiu. Cantitatea de adăugare de ciment din materialele refractare din ciment aluminat tradițional este de obicei de 12-20%, iar cantitatea de adăugare de apă este în general de 9-13%. Datorită cantității mari de apă adăugată, corpul turnat are mulți pori, nu este dens și are rezistență scăzută; datorită cantității mari de ciment adăugate, deși se pot obține rezistențe mai mari la temperaturi normale și scăzute, rezistența scade din cauza transformării cristaline a aluminatului de calciu la temperaturi medii. Evident, CaO introdus reacţionează cu SiO2 şi Al2O3 în material turnabil pentru a genera unele substanţe cu punct de topire scăzut, rezultând deteriorarea proprietăţilor la temperatură ridicată ale materialului.
Când se utilizează tehnologia cu pulbere ultrafină, aditivi de înaltă eficiență și gradarea științifică a particulelor, conținutul de ciment al materialului turnabil este redus la mai puțin de 8%, iar conținutul de apă este redus la ≤7%, iar un material refractar din serie cu ciment scăzut poate fi preparate și aduse în Conținutul de CaO este ≤2,5%, iar indicatorii săi de performanță îi depășesc în general pe cei turnate refractare din ciment aluminat. Acest tip de turnabil refractar are o tixotropie bună, adică materialul amestecat are o anumită formă și începe să curgă cu puțină forță externă. Când forța externă este îndepărtată, aceasta își menține forma obținută. Prin urmare, este numit și turnabil refractar tixotrop. Turnabilul refractar auto-curgător este denumit și turnabil refractar tixotrop. Aparține acestei categorii. Semnificația precisă a materialelor refractare din seria de ciment scăzut nu a fost definită până acum. Societatea Americană pentru Testare și Materiale (ASTM) definește și clasifică materialele turnate refractare pe baza conținutului lor de CaO.
Densitatea și rezistența ridicată sunt caracteristicile remarcabile ale materialelor turnate refractare din seria cu conținut scăzut de ciment. Acest lucru este bun pentru îmbunătățirea duratei de viață și a performanței produsului, dar aduce și probleme la coacere înainte de utilizare, adică turnarea poate apărea cu ușurință dacă nu ești atent în timpul coacerii. Fenomenul de spargere a corpului poate necesita cel puțin re-turnarea sau poate pune în pericol siguranța personală a lucrătorilor din jur în cazuri severe. Prin urmare, diferite țări au efectuat, de asemenea, diverse studii privind coacerea materialelor turnate refractare din seria cu conținut scăzut de ciment. Principalele măsuri tehnice sunt: prin formularea curbelor rezonabile ale cuptorului și introducerea de agenți anti-explozie excelenți etc., acest lucru poate face ca turnabilele refractare apa să fie eliminată fără probleme fără a provoca alte efecte secundare.
Tehnologia pulberilor ultrafine este tehnologia cheie pentru turnabilele refractare din seria cu conținut scăzut de ciment (în prezent, majoritatea pulberilor ultrafine utilizate în ceramică și materiale refractare sunt de fapt între 0,1 și 10 m și funcționează în principal ca acceleratori de dispersie și densificatori structurali. .Primele face ca particulele de ciment sunt foarte dispersate fără floculare, în timp ce aceasta din urmă face ca microporii din corpul de turnare să se umple complet și îmbunătățește rezistența.
Tipurile de pulberi ultrafine utilizate în mod obișnuit includ SiO2, α-Al2O3, Cr2O3, etc. Suprafața specifică a micropulberei de SiO2 este de aproximativ 20 m2/g, iar dimensiunea particulelor sale este de aproximativ 1/100 din dimensiunea particulelor de ciment, deci are bună proprietăți de umplere. În plus, micropulbere de SiO2, Al2O3, Cr2O3 etc. pot forma și particule coloidale în apă. Când este prezent un dispersant, se formează un strat dublu electric suprapus pe suprafața particulelor pentru a genera repulsie electrostatică, care depășește forța van der Waals dintre particule și reduce energia de interfață. Previne adsorbția și flocularea între particule; în același timp, dispersantul este adsorbit în jurul particulelor pentru a forma un strat de solvent, care crește, de asemenea, fluiditatea materialului turnabil. Acesta este, de asemenea, unul dintre mecanismele pulberii ultrafine, adică adăugarea de pulbere ultrafină și dispersanți corespunzători poate reduce consumul de apă al materialelor refractare turnate și poate îmbunătăți fluiditatea.
Întărirea și întărirea materialelor turnate refractare cu conținut scăzut de ciment este rezultatul acțiunii combinate a lipirii de hidratare și a lipirii de coeziune. Hidratarea și întărirea cimentului de aluminat de calciu sunt în principal hidratarea fazelor hidraulice CA și CA2 și procesul de creștere cristalină a hidraților acestora, adică reacţionează cu apa pentru a forma fulgi hexagonali sau în formă de ac CAH10, C2AH8 și produse de hidratare precum ca cristale cubice de C3AH6 și geluri de Al2O3аq formează apoi o structură de rețea de condensare-cristalizare interconectată în timpul proceselor de întărire și încălzire. Aglomerarea și legarea se datorează pulberii ultrafine active de SiO2 care formează particule coloidale atunci când se întâlnește cu apa și se întâlnește cu ionii disociați lent de aditivul adăugat (adică substanța electrolitică). Deoarece sarcinile de suprafață ale celor două sunt opuse, adică suprafața coloidă are contra-ioni adsorbiți, provocând scăderea potențialului £2 și condensarea are loc atunci când adsorbția atinge „punctul izoelectric”. Cu alte cuvinte, atunci când repulsia electrostatică de pe suprafața particulelor coloidale este mai mică decât atracția sa, legătura coeziune are loc cu ajutorul forței van der Waals. După ce materialul turnabil refractar amestecat cu pulbere de silice este condensat, grupările Si-OH formate pe suprafața SiO2 sunt uscate și deshidratate până la punte, formând o structură de rețea de siloxan (Si-O-Si), întărindu-se astfel. În structura rețelei de siloxan, legăturile dintre siliciu și oxigen nu scad pe măsură ce temperatura crește, astfel încât rezistența continuă să crească. În același timp, la temperaturi ridicate, structura rețelei de SiO2 va reacționa cu Al2O3 învelit în ea pentru a forma mulită, care poate îmbunătăți rezistența la temperaturi medii și ridicate.
Ora postării: 28-feb-2024
