Alumina refraktor – neprepoznati vatrootporni heroj industrije
Visokoaluminijske refraktivne cigle štite industrijske peći od visokih temperatura, korozije i erozije. One su neophodne u čeličnoj industriji i pomažu u povećanju produktivnosti i smanjenju troškova. Ovaj članak će obuhvatiti osnovne informacije o ovim materijalima, uključujući njihova svojstva i primjene.
Refrakterni materijal koji se koristi u industriji taljenja aluminija temelji se na kalciniranom boksitu. Ovaj materijal je otporan na aluminijsku kupku i solne fluksove. Također pruža dobru toplinsku stabilnost i otpornost na hemijsku eroziju šljunka.
To je vatrootporni materijal.
Aluminijumski refrakterni materijali često se koriste u industrijskim uslovima s visokim temperaturama kako bi zaštitili metalne legure i građevinske komponente od pregrijavanja, poput onih od bakarne legure. Njihova izvrsna otpornost na visoke temperature, habanje, hemijski napad i jednostavna ugradnja čine ih jednostavnim i isplativim rješenjima koja zahtijevaju malo popravki; niski troškovi održavanja smanjuju zastoje na gradilištima, štede troškove rada i značajno smanjuju potrošnju energije.
Izolacijska svojstva visokoualuminijskog refraktora su posebno pogodna u pećima i pećnicama, pomažući spriječiti oštećenja uzrokovana intenzivnom toplinom proizvedenom tijekom proizvodnih procesa, istovremeno štedeći energiju smanjenjem gubitaka topline iz struktura. Zbog tih prednosti, visokoualuminijski refraktor brzo postaje materijal izbora pri oblaganju peći ili pećnica.
Visokouminosni liveni refraktivi nude dobru otpornost na rastopljeni aluminij (Al) i njegove legure, ali su podložni koroziji iznad metalne linije u pećima za taljenje zbog reakcija koje uzrokuju smanjenje zapremine, što dovodi do formiranja korunda i dalje korozije. Istraživači aktivno rade na načinima poboljšanja performansi refraktivnih materijala.
Jedna od opcija za poboljšanje otpornosti na koroziju refraktornih materijala i sprečavanje kontaminacije aluminijem iznad metalnih linija je dodavanje nekapajućih aditiva (NWA). NWA mogu spriječiti formiranje spinela koje doprinosi koroziji Al2O3. Na taj način ovi NWA mogu poboljšati otpornost na koroziju ovih materijala, istovremeno pomažući da se izbjegne kontaminacija aluminijem iznad njihovih metalnih linija.
To je toplotni izolator.
Visokoaluminijski refraktorni izolacijski materijal široko se koristi u metalurškim pećima, keramičkim pećima i staklenim posudama zbog izuzetno visokih temperatura, niske toplotne provodljivosti i otpornosti na korozivne supstance poput rastaljenog metala i ljuske. Osim toga, ovaj materijal pruža otpornost na toplotni šok.
Materijal namijenjen za upotrebu u metalurškim pećima i livenicama. Sa niskim širenjem do 1540 °C i izvrsnom otpornošću na napad šljunka, ovaj materijal predstavlja izvrstan izbor za čvrste veze s drugim vatrostalnim materijalima i sigurnosne obloge u žlicama i livenim oblogama.
Porasta alumina je efikasan izolator s visokom toplinskom čvrstoćom i niskom toplinskom provodljivošću, pružajući izvrsnu toplinsku čvrstoću uz istovremenu toplinsku inertnost. Ima dvostruko veću zapreminu gustoću od premijum cigli od alumine, što ga čini pogodnim za konstrukcijske primjene koje zahtijevaju izolacione sposobnosti, kao i za primjenu u mikrotalasnim i RF sistemima.
Ovaj vatrostalni materijal se sastoji od grubih superkalciniranih aluminijskih agregata i reaktivnih kalciniranih aluminijskih finih čestica koje su superkalcinirane na visokim temperaturama, zatim pomiješane pomoću reaktivnih kalciniranih aluminijskih finih čestica iz marokanskih geomaterijala, te formira direktno vezanu mikrostrukturu s predominantnom aluminijsko-korund fazom kao glavnim sastojkom (bijele boje s okruglim porama za vrhunsku otpornost na eroziju tekućeg čelika) kao i vrlo gusta matrica ove faze koja nadmašuje druge proizvode s visokim udjelom aluminije, poput silikatnih cigli, po vrhunskim izolacijskim svojstvima. Slika 6 prikazuje ovu mikrostrukturu pri niskoj i visokoj uvećanju optičkom mikroskopijom, redom, koristeći marokanske geomaterijale kao izvor.
To je hemijski izolator.
Aluminijsko-keramički refraktorni materijali odlikuju se izvrsnom hemijskom otpornošću, što im omogućava da izdrže koroziju uzrokovanu metalima poput bakra i rastopljenog otpada, visoke temperature iz industrijskih procesa, a istovremeno predstavljaju isplativ izbor za razne primjene poput izolacije posuda i peći. Ovaj materijal predstavlja izvrstan izolacijski izbor.
Alumina Refractory proizvodi pružaju izvrsnu izolaciju zahvaljujući šupljim aluminijskim sferama povezanima čvrstim cementom. Njihova lagana konstrukcija omogućava toplotnu izolaciju bez značajnog smanjenja mehaničke čvrstoće – izvrsna kombinacija. Alumina Refractory također može izdržati visokotemperaturna okruženja poput peći, hemijskih postrojenja ili tundiša za kontinuirano lijevanje bez gubitka čvrstoće tokom vremena.
Aluminijska vatrostalna glina se sastoji od različitih sirovina kao što su boksit i šamot, a obično se proizvodi suhim prešanjem na visokim temperaturama prije pečenja radi očvršćivanja. Kvalitet vatrostalnih opeka može se mjeriti standardnim testovima kao što su toplotna provodljivost, ciklički test toplotnog šoka, mjerenje otvorene poroznosti i mjerenja skupljanja pri pečenju. Ovi testovi su ključni za predviđanje performansi refraktivnih materijala na visokim temperaturama i pod opterećenjem, te za identifikaciju bilo kakvih nedostataka ili kvarova u njihovoj strukturi. Nadalje, analiza mikrostrukture skenirajućim elektronskim i binokularnim mikroskopom može dodatno otkriti strukturu kristalnih faza, obrasce raspodjele veličine čestica, hemijski sastav i hemijski sastav.
To je materijal otporan na habanje.
Aluminijumski refraktorni materijali su ključna komponenta procesa proizvodnje čelika, cementa i petrohemijskih proizvoda. Oni pomažu u osiguravanju pravilnog funkcionisanja opreme koja se koristi u ovim industrijama, smanjujući vrijeme zastoja i troškove održavanja. Pored toga, aluminijumski refraktorni materijali su izdržljivi i imaju dobru otpornost na habanje. Ova svojstva im omogućavaju da izdrže visoke temperature i agresivna hemijska okruženja.
Kako bi poboljšali otpornost na koroziju aluminijskih refraktora, istraživači su razvili nove vrste materijala zasnovane na nanotehnologiji. Ovi materijali sadrže borov oksid, što ih čini hemijski stabilnijim od slobodnog bora. Također sadrže veliku količinu kristalne alumine, što im pomaže da izdrže degradaciju uslijed toplotnog šoka. Ovi materijali se trenutno koriste u proizvodnji cementa, stakla i drugih industrijskih proizvoda.
Izbor refraktivnog materijala je ključan za stabilnost refraktivnog materijala pri povišenim temperaturama. Ti materijali moraju imati visoku tačku topljenja i biti termički stabilni, što znači da se ne tope niti razgrađuju pri visokim temperaturama. Također moraju imati nizak koeficijent toplinskog širenja i biti hemijski otporni na koroziju i eroziju.
Postoji nekoliko vrsta aluminijskih refraktivnih materijala, uključujući mulit i korund. Ovi refraktivni materijali su posebno pogodni za krovove električnih peći i nadogradnje visokih peći. Također se koriste u tunđišima za kontinuirano lijevanje. Ovi refraktivni materijali imaju najviši udio aluminije, što ih čini izuzetno čvrstim i otpornim na opterećenje.
