Düşük çimentolu refrakter döküm malzemeleri, geleneksel alüminat çimentolu refrakter döküm malzemeleriyle karşılaştırılır. Geleneksel alüminat çimentolu refrakter döküm malzemelerinin çimento ilavesi genellikle %12-20, su ilavesi ise genellikle %9-13'tür. Eklenen yüksek su miktarı nedeniyle döküm gövdesi çok gözenekli, yoğun olmayan ve düşük mukavemetlidir; eklenen yüksek çimento miktarı nedeniyle, normal ve düşük sıcaklıklarda daha yüksek mukavemetler elde edilebilse de, orta sıcaklıklarda kalsiyum alüminatın kristal dönüşümü nedeniyle mukavemet azalır. Eklenen CaO, döküm malzemesindeki SiO2 ve Al2O3 ile reaksiyona girerek düşük erime noktalı bazı maddeler oluşturur ve bu da malzemenin yüksek sıcaklık özelliklerinin bozulmasına neden olur.
Ultra ince toz teknolojisi, yüksek verimli katkı maddeleri ve bilimsel parçacık gradasyonu kullanıldığında, dökülebilir malzemenin çimento içeriği %8'in altına ve su içeriği ≤%7'ye düşürülür ve düşük çimento serisi refrakter dökülebilir malzeme hazırlanabilir ve CaO içeriği ≤%2,5'tir ve performans göstergeleri genellikle alüminat çimentolu refrakter dökülebilir malzemelerin performans göstergelerini aşar. Bu tip refrakter dökülebilir malzeme iyi tiksotropiye sahiptir, yani karıştırılmış malzeme belirli bir şekle sahiptir ve az bir dış kuvvetle akmaya başlar. Dış kuvvet kaldırıldığında elde edilen şekli korur. Bu nedenle, tiksotropik refrakter dökülebilir malzeme olarak da adlandırılır. Kendiliğinden akan refrakter dökülebilir malzemeye tiksotropik refrakter dökülebilir malzeme de denir. Bu kategoriye aittir. Düşük çimento serisi refrakter dökülebilir malzemelerin kesin anlamı şimdiye kadar tanımlanmamıştır. Amerikan Malzeme Test ve Araştırma Derneği (ASTM), refrakter dökülebilir malzemeleri CaO içeriğine göre tanımlar ve sınıflandırır.
Yoğun ve yüksek mukavemet, düşük çimentolu seri refrakter dökülebilir malzemelerin öne çıkan özellikleridir. Bu, ürünün kullanım ömrünü ve performansını artırmak için iyidir, ancak aynı zamanda kullanımdan önce pişirme konusunda sorunlara yol açar; yani pişirme sırasında dikkatli olmazsanız kolayca döküm gerçekleşebilir. Gövde patlaması olayı, en azından tekrar döküm gerektirebilir veya ciddi durumlarda çevredeki çalışanların kişisel güvenliğini tehlikeye atabilir. Bu nedenle, çeşitli ülkeler düşük çimentolu seri refrakter dökülebilir malzemelerin pişirilmesi konusunda da çeşitli çalışmalar yürütmüştür. Başlıca teknik önlemler şunlardır: makul fırın eğrileri formüle ederek ve mükemmel patlama önleyici maddeler ekleyerek, refrakter dökülebilir malzemelerin sudan arındırılması, başka yan etkilere neden olmadan sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilir.
Ultra ince toz teknolojisi, düşük çimentolu seri refrakter döküm malzemeleri için temel teknolojidir (şu anda seramik ve refrakter malzemelerde kullanılan ultra ince tozların çoğu aslında 0,1 ila 10 m arasındadır ve bunlar esas olarak dispersiyon hızlandırıcıları ve yapısal yoğunlaştırıcılar olarak işlev görür. İlki, çimento parçacıklarını flokülasyon olmadan yüksek oranda dağıtılmış hale getirirken, ikincisi döküm gövdesindeki mikro gözenekleri tamamen doldurur ve mukavemeti artırır.
Günümüzde yaygın olarak kullanılan ultra ince toz türleri arasında SiO2, α-Al2O3, Cr2O3 vb. bulunur. SiO2 mikro tozunun özgül yüzey alanı yaklaşık 20 m2/g'dır ve parçacık boyutu çimento parçacık boyutunun yaklaşık 1/100'ü kadardır, bu nedenle iyi dolgu özelliklerine sahiptir. Ayrıca, SiO2, Al2O3, Cr2O3 mikro tozu vb. suda kolloidal parçacıklar da oluşturabilir. Bir dispersan mevcut olduğunda, parçacıkların yüzeyinde üst üste binen bir elektriksel çift tabaka oluşur ve bu da parçacıklar arasındaki van der Waals kuvvetini yenen ve arayüz enerjisini azaltan elektrostatik itme üretir. Parçacıklar arasında adsorpsiyon ve flokülasyonu önler; aynı zamanda, dispersan parçacıkların etrafına adsorplanarak bir çözücü tabakası oluşturur ve bu da dökülebilir malzemenin akışkanlığını artırır. Bu da ultra ince tozların mekanizmalarından biridir, yani ultra ince toz ve uygun dağıtıcıların eklenmesi, refrakter dökülebilir malzemelerin su tüketimini azaltabilir ve akışkanlığı iyileştirebilir.
Düşük çimentolu refrakter dökülebilir malzemelerin sertleşmesi ve katılaşması, hidratasyon bağı ve kohezyon bağının birleşik etkisinin bir sonucudur. Kalsiyum alüminat çimentosunun hidratasyonu ve sertleşmesi, esas olarak CA ve CA2 hidrolik fazlarının hidratasyonu ve hidratlarının kristal büyüme sürecidir; yani, suyla reaksiyona girerek altıgen pul veya iğne şeklinde CAH10, C2AH8 ve kübik C3AH6 kristalleri ve Al2O3аq jelleri gibi hidratasyon ürünleri oluştururlar ve ardından kürleme ve ısıtma işlemleri sırasında birbirine bağlı bir yoğunlaşma-kristalleşme ağ yapısı oluştururlar. Topaklanma ve bağlanma, aktif SiO2 ultra ince tozunun suyla karşılaştığında kolloidal parçacıklar oluşturması ve eklenen katkı maddesinden (yani elektrolit madde) yavaşça ayrışan iyonlarla karşılaşması nedeniyle oluşur. İkisinin yüzey yükleri zıt olduğundan, yani kolloidal yüzey karşıt iyonları adsorbe ederek £2 potansiyelinin düşmesine ve adsorpsiyonun "izoelektrik nokta"ya ulaşmasıyla yoğuşma meydana gelir. Başka bir deyişle, kolloidal parçacıkların yüzeyindeki elektrostatik itme, çekiminden daha az olduğunda, van der Waals kuvvetinin yardımıyla kohezif bağ oluşur. Silika tozu ile karıştırılmış refrakter dökülebilir malzeme yoğunlaştırıldıktan sonra, SiO2 yüzeyinde oluşan Si-OH grupları kurutulur ve köprü oluşturarak dehidrate olur, böylece bir siloksan (Si-O-Si) ağ yapısı oluşur ve böylece sertleşir. Siloksan ağ yapısında, silikon ve oksijen arasındaki bağlar sıcaklık arttıkça azalmaz, bu nedenle mukavemet de artmaya devam eder. Aynı zamanda, yüksek sıcaklıklarda, SiO2 ağ yapısı, içine sarılı Al2O3 ile reaksiyona girerek orta ve yüksek sıcaklıklarda mukavemeti artırabilen müllit oluşturur.
Gönderim zamanı: 28 Şubat 2024
