Међу силицијум-алуминијумским ватросталним ливцима, ватростални ливени материјали са садржајем Ал₂О₃ већим од 90 процената спадају у корунд ватросталне ливене материјале.
Принципи дизајна ливеног корунда
Његове комбинације сировина долазе у многим облицима, као нпр
(1) Користите бели корунд као агрегат и прах
(2) Користите плочасту глиницу и густу (синтеровану) глиницу као агрегат, и користите густу (синтеровану) глиницу као прах;
(3) Суб-бели корунд/браон корунд се користи као агрегат, а густа (синтерована) глиница се користи као прах;
(4) Користите бели корунд и супер бокситни клинкер као агрегат, а бели корунд као прах.
Да би се побољшала својства матрице, као састав праха обично се користи бели прах корунда или прах глинице у облику плоче. У складу са захтевима циљних перформанси, коефицијент расподеле честица (к вредност) је разумно одабран као одговарајући однос честица формуле. У комбинацији са активним пунилима у систему, обично се користи СиО₂ прах (често назван силицијум дима, скраћено као уф-СиО2) или активни прах -Ал2О₃ (скраћено као уф-Ал₂О₃). Према захтевима примене, генерално се може формулисати са цементом (ЛЦЦ и УЛЦЦ) или без цемента (НЦЦ). Први користи цемент или цемент и активни суперфини прах као везиво, док други користи активни суперфини прах као везивно средство. Истовремено се додаје високоефикасни сурфактант (високоефикасни дисперзант и средство за редукцију воде) како би се распршило везивно средство и активни пунилац и смањила потрошња воде.
Уопштено говорећи, укупна количина (масени удео) праха плус активно пунило (ултрафини прах) је 30 до 34 процента. Када је материјал другачији, количина активног пунила ће бити другачија, али оптимална количина активног пунила је између 4 до 10 процената. Поред тога, потребно је додати високоефикасне сурфактанте (високоефикасни дисперзант и средство за редукцију воде) за дисперговање везивног средства и активног пунила, тако да суспензија може да добије добру флуидност и боље перформансе конструкције.
У корундским ватросталним ливцима количина везива, активног пунила и адитива је веома мала, али су све три веома важне комплементарне компоненте и незаменљиве су. Избор сваке компоненте постао је кључни фактор у контроли реолошких својстава. Ово се може постићи оптимизацијом адитива (високо ефикасни дисперзанти и средства за смањење воде). На пример, могу се додати вишеструки адитиви (композитни адитиви), од којих сваки има различиту функцију да промени реолошка својства корунда ватросталног ливеног материјала.
Његов процес сушења
Пораст температуре током процеса сушења је веома важан процес и захтева пажљив рад. У почетној фази сушења, ф-Х₂О се углавном испушта из пора. Како температура настави да расте, хидрат ће бити подвргнут низу процеса дехидратације и промена у микроструктури фазе везивања. Узмите ватростални материјал са ниским садржајем цементног корунда као пример да бисте илустровали процес дехидратације и промене микроструктуре у фази везивања током целог процеса грејања и сушења: ①Када је температура између собне температуре и 100 степени, производи хидратације цемента постепено се трансформишу у више стабилна АХ₃ и Ц3АХ₆ фаза, и пражњење ф-Х2О; ②између 100~300 степени/350 степени, АХ₃ и Ц₃АХ6 фазе се постепено разлажу у неке аморфне анхидроване производе, и истовремено испуштају ф-Х2О(г); ③преко 800~ Када је температура изнад 900 степени, продукти распадања производа хидратације цемента настављају да реагују са одређеним минералним фазама матрице и коначно формирају керамичку везу. У целом процесу, чврстоћа материјала се континуирано повећава, како би се добило идеално ватростално ливено тело.
Ватростални корунд који садржи цемент
Главни производи Ал₂О₃-ЦА₆ ватросталних материјала су ватростални материјали од корунда везани цементом и ватростални материјали од корунда са мало цементне везе. Ова два типа су уобичајени системи везивања на бази калцијум алуминатног цемента, који се учвршћују хидратацијом на температури околине. . ЦАЦ се заправо састоји од алумината (ЦА, ЦА₂, итд.) са високим садржајем Ал₂О₃.
У стандардном ЦАЦ, то јест, када стехиометријски састав задовољи ЦА₂, одговарајућа реакција је:
ЦА плус Ал₂О₃→ЦА₂
Ватростални материјали од корунда (ЦЦ/ЛЦЦ) који садрже ЦАЦ ће се конвертовати у -Ал₂О₃ и ЦА₆ третманом на високим температурама или током употребе на високим температурама. На 1500 степени, све компоненте ЦаО садржане у ЦАЦ биће претворене у ЦА6.
Кроз експерименте, може се открити да ће Ал₂О₃-ЦА₆ ватростални ливени материјал са микропрахом силицијум диоксида додатим у матрицу почети да производи течну фазу када температура достигне 1345 степени, а његова стабилна фаза је мулит-анортит-кристобалит. Када се материјал користи дуже време под условима вишим од 1350 степени, треба узети у обзир ситуацију стабилне фазе. Овде треба напоменути да Ал₂О₃-ЦА6 ватростални ливени материјал са прахом микро-силицијум диоксида који је додат у матрицу има предност у производњи течне фазе на нижој температури, што може учинити да производња материјала има ефекат облагања и може ефикасно смањити пенетрацију медија. Побољшати еластопластичне особине производа са високим садржајем алуминијума.
Комбинација између ЦА6 и синтерованог Ал₂О₃ или плочастог Ал₂О₃ је боља од оне између њега и фузионисаног корунда, што указује да површина синтерованог Ал₂О3 агрегата има већу активност од површине фузионисаног корунда. Истовремено, експериментални резултати такође показују да ватростални ливени материјал са синтерованим Ал₂О₃ или плочастим Ал₂О₃ као главном сировином има већу механичку чврстоћу на собној температури, отпорност на савијање на високој температури и отпорност на топлотни удар од ватросталног ливеног материјала са топљеним корундом као главна сировина.
