Alumina Refractory - Industriens ubesungne brandsikre helt

Ildfaste sten med højt aluminiumoxidindhold beskytter industriovne mod høje temperaturer, korrosion og erosion. De er uundværlige i stålindustrien og hjælper med at øge produktiviteten og omkostningsbesparelserne. Denne artikel dækker de grundlæggende oplysninger om disse materialer, herunder deres egenskaber og anvendelser.

Det ildfaste materiale, der bruges i aluminiumssmelteindustrien, er baseret på kalcineret bauxit. Dette materiale er modstandsdygtigt over for aluminiumsbadet og saltfluxer. Det giver også god termisk stabilitet og modstandsdygtighed over for kemisk slaggerosion.

Det er et brandsikkert materiale

Ildfaste materialer af aluminiumoxid anvendes ofte i industrielle miljøer med høje varmeforhold for at beskytte metallegeringer og bygningskomponenter mod overophedning, f.eks. bygningskomponenter af kobberlegering. Deres fremragende modstandsdygtighed over for høje temperaturer, slid, kemiske angreb og installation gør dem til enkle og omkostningseffektive løsninger, der kræver få reparationer; deres lave vedligeholdelsesomkostninger reducerer nedetid på byggepladser, sparer lønomkostninger og reducerer energiforbruget betydeligt.

De isolerende egenskaber ved ildfast materiale med høj aluminiumoxid er særligt fordelagtige i ovne, da de hjælper med at forhindre skader forårsaget af intens varme under produktionsprocesser, samtidig med at de sparer energi gennem reduceret energitab fra undslippende strukturer. På grund af disse fordele er ildfast materiale med høj aluminiumoxid hurtigt ved at blive det foretrukne materiale til foring af ovne.

Støbte ildfaste materialer med høj aluminiumoxid giver god modstandsdygtighed over for smeltet aluminium (Al) og dets legeringer, men er modtagelige for korrosion over metallinjen i smelteovne på grund af reaktioner, der forårsager volumensammentrækning, hvilket fører til korunddannelse, som igen fører til korrosion. Forskere arbejder aktivt på at forbedre de ildfaste materialers ydeevne.

En mulighed for at forbedre korrosionsbestandigheden af ildfaste materialer og hjælpe med at forhindre Al-forurening over metallinjer er at tilsætte ikke-vådgørende additiver (NWA'er). NWA'er kan forhindre spineldannelse, der bidrager til Al2O3-korrosion. På den måde kan disse NWA'er forbedre disse materialers korrosionsbestandighed og samtidig hjælpe med at undgå Al-forurening over deres metallinje.

Det er en termisk isolator

Ildfaste isoleringsmaterialer med høj aluminiumoxid anvendes i vid udstrækning i metallurgiske ovne, keramikovne og glastanke på grund af deres ekstreme temperaturer, lave varmeledningsevne og modstandsdygtighed over for ætsende stoffer som smeltet metal og slaggekorrosion. Desuden giver denne type materiale modstandsdygtighed over for termisk chok.

Materiale designet til brug i metallurgiske ovne og støberier. Med lav ekspansion op til 1540oC og fremragende modstandsdygtighed over for slaggeangreb er dette materiale et fremragende valg til tætte bindinger med andre ildfaste materialer og sikkerhedsforinger i stiger og støbeforme.

Bubble alumina er en effektiv isolator med høj varmestyrke og lav varmeledningsevne, der giver fremragende varmestyrke, mens den forbliver termisk inert. Den har dobbelt så høj massefylde som førsteklasses aluminiumoxidsten, hvilket gør den velegnet til strukturelle anvendelser, der kræver isoleringsevne, og som samtidig er mikrobølge- og RF-gennemsigtig.

Dette ildfaste materiale består af grove superkalkede aluminiumoxidaggregater og reaktive kalcinerede aluminiumoxidfinner, der er blevet superkalkede ved høj temperatur og derefter blandet sammen ved hjælp af reaktive kalcinerede aluminiumoxidfinner fra Marokkos geomaterialer, derefter direkte bundet mikrostruktur med overvejende aluminiumoxid-korundum-fase som hovedbestanddel (hvid i farven med runde porer for overlegen erosionsmodstand over for flydende stål) samt meget tæt matrix af denne fase, der overgår andre produkter med højt aluminiumoxidindhold som f.eks. silica-mursten med hensyn til overlegne isoleringsegenskaber. Figur 6 viser denne mikrostruktur ved lav og høj forstørrelse ved henholdsvis optisk mikroskopi fra marokkanske geomaterialer geomaterialer brugt som kilde.

Det er en kemisk isolator

Ildfaste materialer af aluminiumoxid har fremragende kemisk modstandsdygtighed, hvilket gør dem i stand til at modstå korrosion forårsaget af metaller som kobber og smeltet slagge, høje temperaturer fra industrielle processer samt være omkostningseffektive valg til forskellige anvendelser som f.eks. beholderisolering og ovnisolering. Dette materiale er et fremragende isoleringsvalg.

Alumina Refractory-produkter giver fremragende isolering på grund af deres hule aluminiumoxidkugler, der er bundet sammen af stærk cement. Deres lette konstruktion giver varmeisolering uden at mindske den mekaniske styrke væsentligt - en fremragende kombination. Alumina Refractory kan også modstå miljøer med høje temperaturer som f.eks. ovne, kemiske anlæg eller støbeskeletter uden at miste styrke over tid.

Ildfast aluminiumoxid består af forskellige råmaterialer som bauxit og chamotte, der typisk fremstilles ved tørpresning ved høje temperaturer, inden de brændes for at hærde dem. Kvaliteten af ildfaste sten kan måles ved hjælp af standardtests som varmeledningsevne, cyklisk termisk chok-test, måling af åben porøsitet og måling af svind ved brænding. Disse tests er afgørende for at kunne forudsige ildfaste materialers ydeevne ved høje temperaturer og under stress og for at kunne identificere eventuelle defekter eller fejl i strukturen. Desuden kan scanning-elektron- og kikkertmikroskopanalyse af mikrostrukturen yderligere afsløre den krystallinske fasestruktur, mønstre for partikelstørrelsesfordeling, kemisk sammensætning og kemisk makeup.

Det er et slidstærkt materiale

Ildfaste materialer af aluminiumoxid er en vigtig del af stål-, cement- og petrokemiske produktionsprocesser. De er med til at sikre, at det udstyr, der bruges i disse industrier, fungerer korrekt, hvilket reducerer nedetid og vedligeholdelsesomkostninger. Derudover er ildfaste materialer af aluminiumoxid holdbare og har god slidstyrke. Disse egenskaber gør, at de kan modstå høje temperaturer og barske kemiske miljøer.

For at forbedre korrosionsbestandigheden af ildfaste materialer af aluminiumoxid har forskere udviklet nye typer materialer baseret på nanoteknologi. Disse materialer indeholder et oxid af bor, som gør dem mere kemisk stabile end frit bor. De indeholder også en stor mængde krystallinsk aluminiumoxid, som hjælper dem med at modstå nedbrydning fra termisk chok. Disse materialer bruges i øjeblikket i produktionen af cement, glas og andre industriprodukter.

Valget af ildfaste materialer er afgørende for stabiliteten af et ildfast materiale ved høje temperaturer. Disse materialer skal have et højt smeltepunkt og være termisk stabile, hvilket betyder, at de ikke smelter eller nedbrydes ved høje temperaturer. De skal også have en lav udvidelseskoefficient og være kemisk modstandsdygtige over for korrosion og erosion.

Der findes flere typer ildfaste materialer af aluminiumoxid, bl.a. mullit og korund. Disse ildfaste materialer er særligt velegnede til elektriske ovntage og højovnsoverbygninger. De bruges også i støbeskeletter. Disse ildfaste materialer har det højeste indhold af aluminiumoxid, hvilket gør dem ekstremt stærke og modstandsdygtige over for belastning.