Алюмінавы вогнетрывалы матэрыял – незаўважаны вогнетрывалы герой прамысловасці
Высокаалюмініевыя вогнетрыўныя цагліны абараняюць прамысловыя печы ад высокіх тэмператур, карозіі і эрозіі. Яны незаменныя ў металургічнай прамысловасці і дапамагаюць павысіць прадукцыйнасць і скараціць выдаткі. У гэтым артыкуле будзе разгледжана асноўная інфармацыя пра гэтыя матэрыялы, уключаючы іх уласцівасці і сферы прымянення.
Жаросткае матэрыял, які выкарыстоўваецца ў прамысловасці выплаўкі алюмінію, заснаваны на кальцынаваным баксэйце. Гэты матэрыял устойлівы да алюмініевай лазні і солевых расплаваў. Ён таксама валодае добрай тэрмічнай стабільнасцю і ўстойлівасцю да хімічнай эрозіі шлаку.
Гэта вогнеўстойлівы матэрыял.
Агнеўстойлівыя матэрыялы з алюмініевага керамічнага сілікату шырока выкарыстоўваюцца ў прамысловых умовах з высокімі тэмпературамі для абароны металічных сплаваў і будаўнічых кампанентаў ад перагрэву, напрыклад, кампанентаў з медных сплаваў. Іх выдатная ўстойлівасць да высокіх тэмператур, зносу, хімічнага ўздзеяння і прастата мантажу робяць іх простымі і эканамічна эфектыўнымі рашэннямі, якія рэдка патрабуюць рамонту; нізкія выдаткі на абслугоўванне скарачаюць прастоі на аб'ектах, змяншаюць выдаткі на працу і значна зніжаюць спажыванне энергіі.
Цеплаізаляцыйныя ўласцівасці вогнетрывалага матэрыялу з высокім утрыманнем алюмінію асабліва каштоўныя ў печах і выпечных, дапамагаючы прадухіліць пашкоджанні, выкліканыя інтэнсіўным цяплом, што выпрацоўваецца падчас вытворчых працэсаў, і адначасова эканомяць энергію за кошт зніжэння страт цеплавой энергіі праз канструкцыі. Дзякуючы гэтым перавагам вогнетрывалы матэрыял з высокім утрыманнем алюмінію хутка становіцца матэрыялам выбару для абмуроўкі выпечных або печаў.
Высокаалюмінавыя літыя вогнеўстойлівыя матэрыялы маюць добрую ўстойлівасць да расплаўленага алюмінію (Аl) і яго сплаваў, але схільныя да карозіі над лініяй металу ў плавільных печах з-за рэакцый, якія выклікаюць аб'ёмнае скарачэнне, што прыводзіць да ўтварэння карэндаму і далейшай карозіі. Даследчыкі актыўна працуюць над шляхамі павышэння эксплуатацыйных характарыстык вогнеўстойлівых матэрыялаў.
Адным з варыянтаў павышэння ўстойлівасці да карозіі вогнетрывалых матэрыялаў і прадухілення забруджвання алюмініем над металічным радком з'яўляецца даданне гідрафобных дабавак (НВА). НВА могуць прадухіляць утварэнне спінелі, якое спрыяе карозіі Al2O3. Такім чынам, гэтыя НВА могуць павысіць устойлівасць да карозіі гэтых матэрыялаў і адначасова дапамагчы пазбегнуць забруджвання алюмініем над іх металічным радком.
Гэта цеплаізаляцыйны матэрыял.
Высокаалюмініевы вогнеўстойлівы ізаляцыйны матэрыял шырока выкарыстоўваецца ў металургічных печах, керамічных печах і шкляных рэактарах дзякуючы сваёй устойлівасці да экстрэмальных тэмператур, нізкай цеплаправоднасці і ўстойлівасці да карозіі ад такіх агрэсіўных рэчываў, як расплаўлены метал і шлак. Акрамя таго, гэты тып матэрыялу валодае ўстойлівасцю да цеплавых удараў.
Матэрыял, прызначаны для выкарыстання ў металургічных печах і ліцейных цэхах. Дзякуючы нізкай цеплавой разбухлівасці да 1540 °C і выдатнай устойлівасці да ўздзеяння шлаку, гэты матэрыял з'яўляецца выдатным выбарам для трывалых злучэнняў з іншымі вогнетрывалымі матэрыяламі і для бяспечных абліцовак у крыльях і заліўных формах.
Пяропадобная альміна — эфектыўны ізалятар з высокай тэрмаўстойлівасцю і нізкай цеплаправоднасцю, які забяспечвае выдатную тэрмаўстойлівасць, застаючыся пры гэтым цепланеактыўным. Яе параметры шчыльнасці ўдвая перавышаюць такія ў высакаякасных альмінавых цаглінак, што робіць яе прыдатнай для канструкцыйных прымяненняў, якія патрабуюць цеплаізаляцыйных уласцівасцей, а таксама празрыстасці для мікрахвалявых выпраменьванняў і радыёчастот.
Гэты вогнетрывалы матэрыял складаецца з буйных злучэнняў суперкальцынаванай алюмінітнай руды і рэактыўнага дробнага кальцынаванага алюмініту, які быў суперкальцынаваны пры высокай тэмпературы, а затым змешаны з выкарыстаннем рэактыўнага дробнага кальцынаванага алюмініту з мараканскіх геаматэрыялаў, затым з прамой сувязкай мікраструктуры з пераважнай фазай алюміна-карбюнд (белага колеру з круглымі порамі для найвышэйшай устойлівасці да эрозіі цякучага расплаўленага металу), а таксама вельмі шчыльнай матрыцай гэтай фазы, якая пераўзыходзіць іншыя прадукты з высокім утрыманнем алюмінію, такія як сілікатная цэгла, па сваіх выдатных цеплаізаляцыйных уласцівасцях. На малюнку 6 паказана гэтая мікраструктура пры нізкім і высокім павелічэнні з дапамогай аптычнай мікраскапіі, адпаведна, з выкарыстаннем мараканскіх геаматэрыялаў у якасці зыходнай сыравіны.
Гэта хімічны ізалятар.
Алюмінаўдаростайныя матэрыялы валодаюць выдатнай хімічнай устойлівасцю, што дазваляе ім вытрымліваць карозію ад такіх металаў, як медзь і расплаўленая шлака, высокія тэмпературы прамысловых працэсаў, а таксама з'яўляюцца эканамічна выгадным выбарам для розных сфер прымянення, такіх як цеплаізаляцыя ёмістасцей і печаў. Гэты матэрыял з'яўляецца выдатным ізаляцыйным рашэннем.
Вогнетрывалыя вырабы з алюмініевага аксіду забяспечваюць выдатную ізаляцыю дзякуючы сваім полым шарам з алюмініевага аксіду, звязаным трывалым цэментам. Іх лёгкая канструкцыя забяспечвае цеплавую ізаляцыю без значнага зніжэння механічнай трываласці – выдатнае спалучэнне. Вогнетрывалыя вырабы з алюмініевага аксіду таксама ўстойлівыя да высокіх тэмператур у такіх асяроддзях, як печы, хімічныя заводы або латкі для бесперапыннага ліцця, не губляючы трываласці з цягам часу.
Алюмінавы вогнетрывалы матэрыял складаецца з розных сыравінных матэрыялаў, такіх як барыт і шамот, і звычайна вырабляецца шляхам сухога прэсавання пры высокіх тэмпературах перад абпалам для яго зацвярдзення. Якасць вогнетрывалага цагліны можна вымераць з дапамогай стандартных выпрабаванняў, такіх як цеплавая праводнасць, выпрабаванне на цыклічны цеплавы ўдар, вымярэнне адкрытай порыстасці і вымярэнне ўсаджвання пры абпале. Гэтыя выпрабаванні маюць вырашальнае значэнне для прагназавання эксплуатацыйных характарыстык вогнетрывалых матэрыялаў пры высокіх тэмпературах і пад уздзеяннем нагрузкі, а таксама для выяўлення любых дэфектаў або няспраўнасцей у іх структуры. Акрамя таго, аналіз мікраструктуры з дапамогай сканавальнай электроннай мікраскапіі і стэрэамікраскапіі можа дадаткова выявіць структуру крышталічных фаз, заканамернасці размеркавання памераў часціц, хімічны склад і хімічную будову.
Гэта зносаўстойлівы матэрыял.
Вогнетрывалыя матэрыялы з алюмінамі — неад'емная частка працэсаў вытворчасці сталі, цэменту і прадуктаў перапрацоўкі нафты і газу. Яны дапамагаюць забяспечыць належную працу абсталявання, якое выкарыстоўваецца ў гэтых галінах, зніжаючы час прастою і выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне. Акрамя таго, вогнетрывалыя матэрыялы з алюмінамі трывалыя і маюць добрую ўстойлівасць да зносу. Гэтыя ўласцівасці дазваляюць ім вытрымліваць высокія тэмпературы і агрэсіўныя хімічныя асяроддзі.
З мэтай павышэння ўстойлівасці да карозіі алюмінавых вогнетрывалых матэрыялаў даследчыкі распрацавалі новыя віды матэрыялаў на аснове нанатэхналогій. Гэтыя матэрыялы ўтрымліваюць аксід бору, што робіць іх хімічна больш стабільнымі, чым вольны бор. Яны таксама ўтрымліваюць вялікую колькасць крышталічнай алюмініі, што дапамагае ім супрацьстаяць дэградацыі ад цеплавых удараў. У цяперашні час гэтыя матэрыялы выкарыстоўваюцца ў вытворчасці цэменту, шкла і іншых прамысловых прадуктаў.
Выбар вогнетрывалага матэрыялу мае вырашальнае значэнне для стабільнасці вогнетрывалага матэрыялу пры павышаных тэмпературах. Гэтыя матэрыялы павінны мець высокую тэмпературу плаўлення і быць тэрмічна стабільнымі, гэта значыць не плавіцца і не раскладацца пры высокіх тэмпературах. Яны таксама павінны мець нізкі каэфіцыент цеплавога пашырэння і быць хімічна ўстойлівымі да карозіі і эрозіі.
Існуюць некалькі тыпаў вогнетрывалых матэрыялаў на аснове алюміназыту, у тым ліку муліт і карэндум. Гэтыя вогнетрывалыя матэрыялы асабліва падыходзяць для дахаў электрапечаў і надбудоў даганяльных печаў. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў ліцейных каўшуках для бесперапыннай літні. Гэтыя вогнетрывалыя матэрыялы маюць найвышэйшую ўтрыманне алюміназыту, што робіць іх надзвычай трывалымі і ўстойлівымі да нагрузак.
