Стврдњавање и стврдњавањениске цементне ватросталне ливницеје углавном због коагулације и везивања. Стога је улога ултрафиног праха кључна, будући да је кључни фактор који одређује и утиче на његов учинак. Истовремено, не може се занемарити утицај додатака на његове перформансе.
НО.01 Ултрафини прах
Ултрафини прахови у нискоцементним калупима углавном укључују активну силицијску диму, -Ал₂О₃ прах и Цр₂О₃ прах, са садржајем (%) од 93,2%, већи од 90%, односно већи од 99%. Расподела величине честица ова три типа ултрафиног праха је приказана у табели испод. Табела показује да честице мање од 1,0 мм чине више од 71%.
Ватростални материјали имају исти удео мешавине, са садржајем ЦаО од приближно 0,6%. Три групе узорака припремљене су додавањем активног СиО₂, -Ал₂О₃ (-алуминијум у праху) и композита оба ултрафина праха, респективно, у истој количини. Како се температура загревања повећава, повећава се и снага ливеног материјала са различитим ултрафиним праховима.
Такође је примећено да различити ултрафини прахови различито доприносе јачини лива. Највећу чврстоћу показује композит са једнаком количином активног СиО₂ и -Ал₂О₃ композитног ултрафиног праха, а затим ливени са активним СиО₂ ултрафиним прахом, док ливени са ултрафиним прахом глинице има најнижу чврстоћу. На температури загревања од 1500 степени, чврстоћа ливеног материјала са три типа ултрафиног праха је у основи слична. То значи да када се припремају нискоцементни ватростални материјали, најбољи су композитни ултрафини прахови, а када се користе сами, треба дати предност активном СиО₂ ултрафином праху.
Међутим, повећање количине СиО₂ ултрафиног праха ће смањити садржај Ал₂О₃ у ливеном материјалу и повећати слободни кварц, што неизбежно доводи до смањења отпорности на шљаку ливеног материјала. На пример, пропорција мешавине ватросталног материјала за ливење за корита од гвожђа је: 70% високог-агрегата глинице, 14,2% СиЦ, 5,8% Ц, 0,2% дисперзанта, 6,5% воде и 10% високог-алуминијума у праху и СиО₂ комбинованог ултрафинског праха. Испитивања отпорности на шљаку су спроведена методом лончића у редукционој атмосфери. Услови испитивања: стандардна базичност шљаке 1.105, температура загревања и време држања 1500 степени, 4х. Са повећањем садржаја ултрафиног праха СиО₂, постоји оптимална вредност отпорности на шљаку; односно најбоља отпорност на шљаку се постиже када је садржај ултрафиног праха око 5%.
Са пропорцијом мешавине за ливење и комбинованим садржајем ватросталног финог праха и ултрафиног праха који остаје константан, чврстоћа на притисак након печења на 1600 степени такође се повећава са повећањем садржаја ултрафиног праха, али постоји оптимална вредност. Са СиО₂ ултрафиним прахом који чини око 5%, а Ал₂О₃ и Цр₂О₃ ултрафиним прахом који чини око 7%, снага је добра, а друга својства су такође одлична. Што се тиче типа ултрафиног праха, СиО₂ ултрафини прах има најбољи ефекат појачавања, затим Ал₂О₃ ултрафини прах, док Цр₂О₃ ултрафини прах има слаб ефекат ојачавања. Такође је примећено да је ефекат појачања СиО₂ ултра финог праха 2,5 до 4,4 пута већи од последња два типа.
НО.02 Адмиктурес
Постоји много врста примеса. Овде узимамо дисперзанте и{1}}агенсе за редукцију воде као примере да бисмо илустровали њихов утицај на перформансе нискоцементних ватросталних материјала.
Када је пропорција мешавине ливеног материјала константна, додавање различитих количина дисперзанта може смањити количину потребне воде за изградњу. Када је количина грађевинске воде константна, постоји оптимална вредност осушене тлачне чврстоће како се количина дисперзанта повећава. То јест, јачина је најбоља када је садржај дисперзанта 0,15% до 0,2%. Када се не додаје{5}}средство за редукцију воде или када доза прелази 0,5%, јачина се погоршава или узорак пуца. То је због лоше течности ливеног материјала и недостатка густине у обликованом телу.
Постоји много врста{0}}агенса за редукцију воде, а одговарајући избор треба да се изврши тестирањем. Након одређивања пропорције мешавине ултра-ниског цементног корунда, натријум полифосфат, полицианамидни кондензати и нафтален сулфонатни кондензати су коришћени као агенси за редукцију воде-, а одговарајуће дозе су прегледане за припрему ватросталних материјала. Стабилизаци без{5}}редуктора воде пате од спонтане агломерације ултрафиних прахова, који не могу ефикасно да попуне поре и имају изузетно неравномерну дистрибуцију. Велика количина воде је заробљена у флокулама или испуњава поре, што резултира повећаном потрошњом воде, малом запреминском густином, великом порозношћу и ниском чврстоћом након термичке обраде, а такође је неповољна за синтеровање. Полифосфати имају известан ефекат дисперговања и{8}}смањивања воде, што у извесној мери може да спречи спонтану агломерацију ултрафиних прахова, омогућавајући им да се потпуније распореде у порама, побољшавајући коришћење воде и смањујући потрошњу воде за приближно 17%.
Према томе, повећана запреминска густина и смањена порозност ливеног материјала, у поређењу са необрађеним ливеним материјалом, резултирали су повећањем чврстоће на притисак од 0,6-1,9 пута након печења и 1,25 пута повећањем чврстоће на савијање при високој-температури. Агенси Б и Ц су органски високо{5}}ефикасни-агенси за редукцију воде, са посебно значајним ефектом редукције дисперзивне воде{13}, постижући стопе редукције воде од 25% и 28% респективно. У поређењу са необрађеним ливеним материјалом, њихова запреминска густина је порасла за приближно 3,5%, порозност је смањена за 15%, чврстоћа на притисак након печења је повећана за 1-4 пута, а чврстоћа на савијање при високој-чврстоћи на савијању повећана је за више од 3,5 пута. Такође је евидентно да је агенс Ц ефикаснији од агенса Б. У закључку, агенси за редукцију воде{19}}морају се додати када се припремају нискоцементни ватростални производи, а предност треба дати органским високоефикасним агенсима за редукцију воде.
НО.03 Алуминијумски прах
У ватросталним одливцима од гвожђа, метални алуминијумски прах се генерално додаје да убрза сушење и ојача ливење. Његова величина честица и доза имају значајан утицај на перформансе ливеног материјала и треба их правилно одабрати.
У Ал₂О₃-СиЦ-Ц ултра-изливом цемента са ултра-ниским нивоом цемента, што је мања величина честица алуминијумског праха и што је виша температура околине током изградње, то је снажнија хемијска реакција, производи се више гаса и виша је температура материјала. Ово је корисно за дехидрацију ливеног материјала, омогућавајући брзо печење; међутим, претерано брза реакција може лако довести до лажног подешавања, што је штетно за снагу. Пропорције мешавине ливеног материјала остају исте. Велике величине честица алуминијумског праха оштећују снагу, док претерано мале величине честица нуде неку корист за чврстоћу на притисак током сушења, али друге јачине се смањују. Величина честица од 88-44 мм резултира бољом чврстоћом. Количину коришћеног алуминијумског праха треба одредити на основу перформанси ватросталног ливеног материјала и услова конструкције; треба га користити што је мање могуће уз обезбеђивање доброг одзрачивања и брзог сушења.
БР.04 Адитиви
У Ал₂О₃-СиЦ-Ц ултра-материјал са ниским садржајем цемента, СиЦ и угљенични материјали треба да се додају да би се побољшала њихова отпорност на шљаку и термичку стабилност. Експерименти и употреба су доказали да квалитета и доза СиЦ и угљеничних материјала имају значајан утицај на перформансе ливеног материјала и да их треба рационално бирати. Штавише, степен и доза варирају у зависности од величине високе пећи и места примене. Генерално, високо{6}}квалитетни СиЦ и угљенични материјали се користе у главном кориту за гвожђе или шљаци великих и средњих-високих пећи, док се СиЦ и угљенични материјали нижег -класа користе у средњим и малим високим пећима; доза СиЦ је генерално 5% до 35%. Угљенични материјали углавном укључују смолу, графит у љускама, прах електроде и земљани графит, са дозом од 2% до 6%.
У ватросталне ливнице са гвожђем, СиЦ и угљенични материјали се генерално додају у облику финог праха, при чему је предност ултрафини СиЦ. Пошто овај материјал садржи СиЦ и угљеничне материјале, његова отпорност на оксидацију је смањена. Оксидација угљеника оставља више микропора, омогућавајући растопљеном гвожђу или шљаци да континуирано продиру у унутрашњост, формирајући разугљенични слој и доводећи до оштећења облоге. Додавање металног алуминијумског праха може побољшати отпорност на оксидацију ливеног материјала. Експерименти су показали да комбинована употреба металног силицијумског праха, односно Ал праха и Си праха, резултира бољом отпорношћу на оксидацију и побољшаном чврстоћом ливеног материјала. То је зато што реакција металног силицијума и алуминијума са угљеником на високим температурама за формирање СиЦ и Ал₄Ц₃ доводи до гушће микроструктуре и површине.
У Ал₂О₃-СиО₂ нискоцементних ватросталних материјала, додатак 2%–8% финог праха кијанита на високим температурама од 1200–1400 степени подстиче формирање мулита, чиме се повећава његова чврстоћа. То значи да кијанит делује не само као агенс за експанзију, већ и као средство за минерализацију.
