Corundum dạng bảng màu nâu được sử dụng trong gạch chịu lửa

Thuận lợi

1. Có khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời
Cấu trúc tinh thể dạng tấm-giống như - Al₂O₃ là đặc điểm cấu trúc vi mô quyết định giúp corundum giống như tấm-có khả năng chống sốc nhiệt tuyệt vời. Khi gạch chịu lửa trải qua những thay đổi nhiệt độ nhanh chóng, chẳng hạn như đổ đầy thép vào các muôi thép ở nhiệt độ 1650 độ C sau khi nung nóng trước đến 1100 độ C, hoặc luân chuyển trong khu vực lò nung xi măng giữa nhiệt độ 1400 độ C và nhiệt độ môi trường xung quanh trong quá trình ngừng hoạt động, gradient nhiệt có thể gây ra sự giãn nở và co lại không đều, dẫn đến ứng suất bên trong. Trong các vật liệu có hạt đẳng trục, các ứng suất này lan truyền dọc theo ranh giới hạt, tạo thành các vết nứt thẳng có thể làm nứt gạch. Trong corundum dạng bảng, các ranh giới phẳng của các tinh thể dạng tấm-sẽ làm chệch hướng sự lan truyền của các vết nứt, buộc chúng tiêu tán năng lượng theo một đường quanh co. Cấu trúc tấm lồng vào nhau cũng cung cấp một mạng lưới vết nứt vi mô có thể hấp thụ biến dạng nhiệt mà không gây ra hư hỏng nghiêm trọng.
2. Độ tinh khiết cao đảm bảo độ bền nhiệt độ cao và khả năng chống leo
Ở nhiệt độ vận hành trên 1400 độ C, độ bền cơ học của gạch chịu lửa không được xác định bởi cường độ nén nguội mà bởi-hoạt động rão ở nhiệt độ cao, tức là khả năng chống biến dạng chậm dưới tải trọng nhiệt độ-cao liên tục. Sự rão của vật liệu chịu lửa alumina chủ yếu là do dòng chảy nhớt và mềm của các pha thủy tinh ở ranh giới hạt. Các tạp chất như Na ₂ O, K ₂ O và SiO ₂ phản ứng với alumina tạo thành thủy tinh natri nhôm silicat có điểm nóng chảy thấp, với nhiệt độ làm mềm thấp tới 1100 độ C. Tổng hàm lượng tạp chất của corundum dạng bảng nhỏ hơn 1% (và Na ₂ O nhỏ hơn 0,4%), điều đó có nghĩa là hầu như không có pha thủy tinh làm mềm ở nhiệt độ vận hành.
3. Độ xốp thấp, mật độ-khả năng chống xỉ và sự xâm nhập kim loại cao
Cơ chế mài mòn chính của lớp lót muôi và lớp lót trung gian trong quá trình luyện thép là sự xâm nhập và ăn mòn của xỉ. Độ sâu thâm nhập của xỉ tỷ lệ thuận với độ xốp và sự phân bố kích thước lỗ rỗng của vật liệu chịu lửa. Độ xốp rõ ràng của corundum dạng bảng màu nâu được sử dụng trong gạch chịu lửa là dưới 3% và tỷ lệ hấp thụ nước nhỏ hơn 1%, điều đó có nghĩa là có rất ít khe hở để xỉ xâm nhập. Cấu trúc tấm lồng vào nhau dày đặc cũng mang lại bề mặt nhẵn, không bị ướt, có thể chống lại sự bám dính của xỉ. Khi ứng dụng dây chuyền xỉ lò, gạch làm từ corundum hình tấm-(thường kết hợp với MgO Spinel để chống xỉ) có thể đạt được 80-120 chu kỳ gia nhiệt, trong khi gạch làm từ cốt liệu có độ tinh khiết thấp và độ xốp cao có thể đạt được 40-60 chu kỳ gia nhiệt.

Ứng dụng

1. Ngành thép

Ngành thép là ngành tiêu thụ gạch chịu lửa corundum dạng bảng lớn nhất. Trong trống thép, các viên gạch làm từ corundum hình tấm-được sắp xếp theo đường xỉ (khu vực ăn mòn mạnh nhất nơi xỉ nóng chảy ăn mòn lớp lót ở nhiệt độ 1600-1700 độ C), trống và đáy, bao gồm cả khu vực thổi nút xốp. Gạch dòng xỉ thường bao gồm-tấm có độ tinh khiết cao-như corundum và Spinel nhôm magie (MgAl ₂ O ₄), mang lại khả năng chống xỉ tuyệt vời thông qua lớp bảo vệ giàu MgO. Xô và gạch đáy được liên kết bằng corundum hình tấm-tiêu chuẩn và xi măng canxi aluminat. Trong quá trình đúc liên tục, corundum dạng tấm được sử dụng làm lớp lót làm việc của muôi trung gian, cổng trượt và vòi ngâm. Độ tinh khiết cao và khả năng chống sốc nhiệt của nó có thể ngăn ngừa tắc nghẽn vòi phun và đảm bảo tính nhất quán của chất lượng thép.

2. Ngành xi măng

Lò quay xi măng hoạt động ở vùng đốt có nhiệt độ 1400-1500 độ C, tại đây nguyên liệu thô được nung để tạo thành clinker. Lớp lót phải chịu được nhiệt độ cao và hơi kiềm (K ₂ O, Na ₂ O, SO3) bay hơi từ nguyên liệu thô và ngưng tụ trong lớp lót gây xói mòn và bong tróc do kiềm. Gạch làm từ corundum dạng tấm thường được kết hợp với cacbua silic (SiC) để cải thiện khả năng chống oxy hóa và độ dẫn nhiệt, đồng thời được sử dụng trong vùng chuyển tiếp nơi chu kỳ nhiệt và xói mòn kiềm nghiêm trọng nhất. Trong vùng đốt, gạch kiềm (magiê Spinel) thường được sử dụng, nhưng gạch corundum dạng bảng được sử dụng cho vùng chuyển tiếp và nung thấp hơn, còn gạch làm từ alumina có khả năng chống kiềm và chống sốc nhiệt tốt hơn. Corundum dạng tấm cũng được sử dụng trong máy tách lốc xoáy sơ bộ, đường ống lò nung và lưới làm mát.

3. Ngành kính

Nhiệt độ của lò nấu chảy thủy tinh ở đầu nóng chảy là 1500-1600 độ C. Buồng chứa nhiệt - một cấu trúc gạch lớn làm nóng trước không khí đốt bằng cách thu hồi nhiệt thải - hoạt động ở nhiệt độ 1200-1500 độ C và tiếp xúc với bụi mẻ có tính kiềm, ăn mòn các viên gạch lưới. Gạch lưới dựa trên corundum hình tấm được sử dụng ở các khu vực phía trên và nóng hơn, nơi ăn mòn kiềm nghiêm trọng nhất, vì độ tinh khiết cao và hàm lượng pha thủy tinh thấp có khả năng chống ăn mòn kiềm cao hơn so với đất sét chịu lửa hoặc gạch alumina thấp. Corundum dạng tấm cũng được sử dụng trong cấu trúc phía trên của lò (mái, tường bên), kênh cấp liệu và buồng lò, nơi khả năng chống sốc nhiệt và ổn định kích thước là rất quan trọng. Trong lò nung thủy tinh borosilicat và E{11}}(1550-1650 độ C, các mẻ có tính ăn mòn cao hơn), gạch corundum dạng tấm có độ tinh khiết cao rất quan trọng để có tuổi thọ lâu dài (8-12 năm đối với lò nung thủy tinh chứa).

4. Công nghiệp hóa dầu

Trong các nhà máy hóa dầu, corundum dạng bảng màu nâu được sử dụng làm gạch chịu lửa cũng có thể được sử dụng trong các máy cải tạo khí metan, lò nung ethylene, máy chuyển đổi amoniac và các đơn vị thu hồi lưu huỳnh. Bộ chuyển hóa hơi nước hoạt động ở phía xử lý ở nhiệt độ 800-950 độ C và phía cháy ở 1000-1100 độ C, với các ống nạp chất xúc tác sản xuất hydro từ khí tự nhiên. Lớp lót lò phải có khả năng chịu được chu kỳ nhiệt, giảm khí quyển (H ₂, CO) và độ rung của đầu đốt. Gạch và vật liệu đúc dựa trên corundum hình tấm được sử dụng làm tường, mái và khối đốt bức xạ do độ bền nhiệt độ cao, khả năng chống sốc nhiệt và giảm độ ổn định của khí quyển. Trong lò Cracking ethylene, khí nhiệt phân chứa tiền chất cốc có tác dụng cacbon hóa vật liệu chịu lửa và corundum dạng tấm có độ tinh khiết cao với hàm lượng sắt thấp có thể giảm thiểu sự hình thành cốc xúc tác. Trong thiết bị thu hồi lưu huỳnh, khí xử lý chứa H ₂ S và SO ₂. Trong phạm vi nhiệt độ 200-400 độ C, gạch corundum dạng tấm có khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và tuổi thọ dài.

Thông số kỹ thuật

Thông tin cơ bản.

Tại sao chọn chúng tôi?

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Nếu alumina dạng bảng thường có màu trắng thì tại sao nó được gọi là alumina dạng bảng "nâu"?
Câu trả lời 1: Alumina dạng bảng tiêu chuẩn có màu trắng hoặc trắng nhạt-vì nó có độ tinh khiết cao ( Lớn hơn hoặc bằng 99% Al₂O₃, tạp chất tối thiểu). Biến thể "nâu" chứa tạp chất vi lượng được kiểm soát-chủ yếu là TiO₂ (0,2–0,4%) và Fe₂O₃ (0,15–0,30%)-tạo ra màu nâu nhạt đến màu hổ phách. Những tạp chất dạng vết này không phải là chất gây ô nhiễm làm suy giảm hiệu suất; thay vào đó, chúng được kiểm soát có chủ ý để tăng cường hoạt động thiêu kết (TiO₂ thúc đẩy quá trình cô đặc alumina) và độ bền (Fe₂O₃ trong dung dịch rắn tăng cường mạng tinh thể). Biến thể màu nâu duy trì Al₂O₃ Lớn hơn hoặc bằng 98,5% và tất cả các đặc tính hiệu suất cốt lõi (mật độ khối lớn hơn hoặc bằng 3,50, độ xốp Nhỏ hơn hoặc bằng 3%, RUL Lớn hơn hoặc bằng 1650 độ ) trong khi mang lại lợi thế về chi phí so với loại màu trắng có độ tinh khiết cực cao{16}}cao{17}}. Nó phù hợp cho hầu hết các ứng dụng chịu lửa không yêu cầu độ tinh khiết cao nhất tuyệt đối.

Câu hỏi 2: Tôi nên sử dụng loại kích thước hạt nào cho công thức vật liệu chịu lửa của mình?
Trả lời 2: Việc lựa chọn kích thước hạt phụ thuộc vào mục tiêu ứng dụng và công thức của bạn. Hướng dẫn chung: Cốt liệu thô (5-10 mm, 3-5 mm) cung cấp khung kết cấu và khả năng chống sốc nhiệt - sử dụng 35-50% tổng cốt liệu; Độ dày cầu nối cỡ hạt trung bình (1{19}}3 mm - sử dụng 20-30%; Bột mịn (0-1mm, 325 Mesh) được sử dụng để lấp đầy các khoảng trống và giúp tăng mật độ nền - sử dụng 25-40%. Đối với gạch có độ dày đặc cao, sử dụng cấp phối liên tục 40:30:30, thô: trung bình: mịn. Đối với vật liệu đúc chịu nhiệt, hãy sử dụng cốt liệu thô hơn (50:25:25). Đối với vật liệu đúc tự chảy có hàm lượng xi măng thấp, hãy sử dụng nhiều loại bột mịn và siêu mịn hơn (35:25:40). Chúng tôi có thể cung cấp các hỗn hợp PSD tùy chỉnh phù hợp với đường cong phân phối mục tiêu của bạn.

Câu 3: Tuổi thọ điển hình của gạch chịu lửa dựa trên corundum dạng bảng là bao nhiêu?
Trả lời 3: Tuổi thọ sử dụng phụ thuộc vào mức độ nghiêm trọng của ứng dụng, chất lượng gạch, chất lượng lắp đặt và thực tiễn vận hành. Phạm vi điển hình: Dây chuyền xỉ lò (liên kết Spinel) -80-120 lò; Múc/đáy thép -100-150 lò; Lớp lót làm việc gói trung gian -20-40 lò; Vùng chuyển tiếp của lò nung xi măng (liên kết SiC) -12-18 tháng; Diện tích nung lò xi măng -18-24 tháng; Diện tích phía trên buồng chứa nhiệt lò thủy tinh -5-8 năm; Cấu trúc phía trên của lò nung thủy tinh -8-12 năm; Tường bức xạ lò chuyển đổi hóa dầu -5-10 năm. Đây là những phạm vi điển hình; Hiệu suất thực tế khác nhau. Chúng tôi có thể cung cấp ước tính tuổi thọ cho các ứng dụng cụ thể dựa trên điều kiện hoạt động của bạn.

Câu hỏi 4: Corundum dạng bảng có thể được sử dụng cho vật liệu đúc (vật liệu chịu lửa vô định hình) không?
Đ4: Có. Corundum dạng bảng được sử dụng rộng rãi trong vật liệu đúc có hàm lượng xi măng thấp (LCC), vật liệu đúc có hàm lượng xi măng cực thấp (ULCC), vật liệu đúc không chứa xi măng, vật liệu đúc tự chảy và hỗn hợp bê tông phun/vá. Tỷ lệ hấp thụ nước thấp (Nhỏ hơn hoặc bằng 1%) có nghĩa là nó cần lượng nước thấp trong công thức đúc, điều này rất quan trọng để đạt được mật độ và cường độ cao sau khi đóng rắn và nung. Cấu trúc tinh thể dạng tấm-cũng cải thiện khả năng chảy của hỗn hợp đúc được bằng cách giảm ma sát giữa các hạt. Đối với các ứng dụng có thể đúc, chúng tôi khuyên bạn nên trộn 3-4 phần kích thước hạt (thô 5-8mm, trung bình 1-3mm, mịn 0-1mm, bột 325 lưới) để tạo thành PSD liên tục, trộn với bột alumina hoạt tính (Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045mm), xi măng canxi aluminate (2-8%, tùy thuộc vào loại vật liệu đúc) và chất phân tán.