Hiệu suất và ứng dụng của Corundum dạng bảng trong vật liệu chịu lửa

Bảng tổng hợplà một -al2o3 cô đặc, hợp đồng hoàn toàn, thiêu kết với các hạt 50-400 μm trong cấu trúc tổng hợp. Corundum dạng bảng có tên gọi như vậy vì các hạt của nó có hình dạng giống như bảng. Corundum dạng bảng được điều chế bằng cách nung nhanh các viên -al2o3 siêu mịn ở nhiệt độ nóng chảy thấp hơn một chút. Sau khi xử lý nhiệt, các viên vật liệu có kích thước 18-20 mm được nghiền hoặc xay để thu được các viên bi dạng bảng với nhiều kích cỡ khác nhau.

Hàm lượng thấp của oxit silic, oxit sắt và oxit titan trong corundum dạng bảng rất quan trọng cho hiệu suất nhiệt độ cao tuyệt vời. Hàm lượng cực thấp điển hình của axit ferric nhỏ hơn 0. 002 phần trăm, rất quan trọng đối với vật liệu chịu lửa ngoại quan phốt phát. Khi so sánh corundum dạng bảng thiêu kết với các cốt liệu tổng hợp cao nhôm khác, chẳng hạn như corundum trắng nung chảy, sự khác biệt lớn nhất được tìm thấy là hàm lượng tạp chất với kích thước mịn hơn. Điều này có thể tạo ra sự khác biệt lớn về hiệu suất, đặc biệt là ở nhiệt độ cao. Hàm lượng tạp chất cao hơn được đưa vào ở kích thước mịn hơn sẽ làm giảm đáng kể độ ổn định thể tích nhiệt độ cao và khả năng chống rão. Có thể thấy sự khác biệt lớn khi so sánh độ xốp của corundum trắng nung chảy và corundum dạng bảng . Mặc dù tổng độ xốp của hai loại cốt liệu là như nhau, nhưng độ xốp của hạt là khác nhau đáng kể.

Độ xốp mở của hạt mạ điện gấp 2-3 lần độ xốp của hạt thiêu kết. Hầu hết các lỗ chân lông trong alumin nung chảy bao gồm các lỗ chân lông mở lớn, trong khi hơn một nửa số lỗ chân lông trong corundum dạng bảng là lỗ chân lông đóng. Tỷ lệ lỗ chân lông kín cao là cần thiết để có khả năng chống sốc nhiệt cao  đây là điển hình của corundum dạng bảng.

Corundum dạng bảng thể hiện khả năng chống sốc nhiệt cao và độ bền cao. Kính hiển vi điện tử quét cho thấy bề mặt của các hạt corundum dạng bảng không mịn như các hạt corundum được nung chảy mà khá thô với các lỗ rỗng hình bán cầu nông. Cấu trúc bề mặt này cải thiện độ bền của vật liệu chịu lửa bằng cách thúc đẩy phản ứng với ma trận và liên kết cơ học.

Hiệu suất chính của ngành công nghiệp tấm như sau: 1, nồng độ Al2O3 tinh khiết cao 99,4 phần trăm; 2, tinh thể độ cứng cao; 3, độ rỗng mở thấp và độ rỗng đóng cao gấp 2-3 lần; 4, mật độ đóng gói hạt cao 3. 55-3. 6g / cm35, điểm nóng chảy cao: 2000 độ 6, quán tính hóa học; 7, khả năng chống sốc nhiệt tốt; 8, âm lượng ổn định tuyệt vời; 9, sự tồn tại của các vết nứt nhỏ; 10, độ bền hạt đơn cao.

Ba, các trường ứng dụng chính của corundum dạng bảng

Các đặc tính của corundum dạng bảng có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu chịu lửa. Corundum dạng bảng thích hợp cho các chất nền gốm, hóa chất và liên kết với nước. Corundum dạng bảng có thể được sử dụng một mình và trong các hệ thống kết hợp hoặc với alumin nung và / hoặc hoạt hóa. Vì corundum dạng bảng thể hiện độ tinh khiết cực cao ngay cả ở dạng bột mịn, nên nó có thể được sử dụng để cải thiện các đặc tính của cốt liệu alumin thấp hơn. Ví dụ bao gồm bauxite và corundum nâu nung chảy, sử dụng các hạt thô của các tập hợp này và các hạt trung bình và bột mịn của corundum dạng bảng. Người ta đã đề cập rằng sự gia tăng tiêu thụ corundum theo bảng chủ yếu là do việc đúc thép liên tục. Việc sử dụng corundum dạng bảng là một tiêu chuẩn công nghiệp, đặc biệt là đối với các tấm trượt, ống nhúng và vòi .

Sự phát triển mới của corundum / Spinel dạng bảng

Tại Nhật Bản, người ta đã phát hiện ra rằng việc thêm 20-30 phần trăm Spinel giàu nhôm vào vật liệu chịu lửa corundum dạng bảng liên kết với xi măng có thể cải thiện đáng kể khả năng chống xỉ. Ý tưởng rằng Spinel giàu nhôm rất phổ biến trên khắp thế giới đã dẫn đến các ứng dụng mới cho corundum dạng bảng. Đặc biệt, lớp lót không hình dạng của muôi đã khuyến khích việc sử dụng corundum dạng bảng trong tương lai. Spinel có thể tăng cường độ uốn nhiệt của corundum hình tấm liên kết xi măng có thể đúc lên 22 N / mm2 ở 1500 độ. Điều quan trọng cần lưu ý là ngay cả khi sử dụng xi măng 15% cũng không làm giảm hiệu suất nhiệt độ cao. Xem xét rằng độ bền uốn ở nhiệt độ cao của vật đúc có hàm lượng xi măng thấp hơn bị giảm theo một bậc của độ lớn  không rõ ràng rằng những phát hiện này sẽ có tác động lớn đến công nghệ vật liệu chịu lửa trong tương lai. Có thể sử dụng các loại đúc có hàm lượng xi măng và đặc tính nhiệt cao hơn so với các loại phôi có hàm lượng xi măng cực thấp  và không có các nhược điểm về độ lặp lại mà ULCC đã biết. Điều thú vị là thêm 2% bột silica vào corundum dạng bảng Spinel có thể đúc có thể làm giảm độ bền uốn nhiệt xuống dưới 1 N / mm2 ở 1500 độ.

Do hệ thống alumin liên kết với xi măng có một số hạn chế trong môi trường xỉ giàu silica, nên hệ thống Alphabond với chất kết dính dựa trên alumin tinh khiết đã được phát triển. Thành phần hóa học chính là alumin có chứa tạp chất CaO; 0. 1 phần trăm, SiO2. 0. 2 phần trăm Na2O; 0. 5 phần trăm và nước Nhỏ hơn hoặc bằng 9 phần trăm nó có thể được xử lý như xi măng aluminat canxi thông thường. Hệ thống có thể được sử dụng một mình hoặc kết hợp với các vi mạch silicon.

Các hệ thống liên kết nước mới cho phép ngành công nghiệp vật liệu chịu lửa sử dụng các vật đúc bằng alumin nơi các hệ thống liên kết xi măng không hoạt động tối ưu. Một lần nữa chứng minh rằng corundum dạng bảng có thể được ứng dụng linh hoạt trong nhiều lĩnh vực khác nhau