Alumiinioksidi tulenkestävä materiaali - teollisuuden laulamaton tulenkestävä sankari

Korkean alumiinioksidipitoisuuden omaavat tulenkestävät tiilet suojaavat teollisuusuunia korkeilta lämpötiloilta, korroosiolta ja eroosiolta. Ne ovat välttämättömiä terästeollisuudessa, ja ne auttavat parantamaan tuottavuutta ja kustannussäästöjä. Tässä artikkelissa käsitellään perustietoja näistä materiaaleista, mukaan lukien niiden ominaisuudet ja sovellukset.

Alumiinisulatusteollisuudessa käytettävä tulenkestävä materiaali perustuu kalsinoituun bauksiittiin. Tämä materiaali kestää alumiinikylpyä ja suolavuotoja. Se tarjoaa myös hyvän lämmönkestävyyden ja kemiallisen kuonan eroosionkestävyyden.

Se on paloturvallinen materiaali

Alumiinioksidin tulenkestäviä materiaaleja käytetään usein teollisuudessa, jossa on korkeat lämpöolosuhteet, suojaamaan metalliseoksia ja rakennusosia ylikuumenemiselta, kuten kupariseoksesta valmistettuja rakennusosia. Niiden erinomainen kestävyys korkeita lämpötiloja, kulutusta, kemiallisia vaikutuksia ja asennusta vastaan tekee niistä yksinkertaisia ja kustannustehokkaita ratkaisuja, jotka vaativat vain vähän korjauksia; niiden alhaiset ylläpitokustannukset vähentävät seisokkiaikoja työmailla, säästävät työvoimakustannuksia ja vähentävät energiankulutusta merkittävästi.

Korkea-alumiinisen tulenkestävän materiaalin eristysominaisuudet ovat erityisen hyödyllisiä uuneissa ja polttouuneissa, sillä ne auttavat ehkäisemään tuotantoprosessien aikana syntyvän voimakkaan lämmön aiheuttamia vaurioita ja säästävät samalla energiaa vähentämällä rakenteista karkaavan energian häviämistä. Näiden etujen ansiosta korkea-alumiinipitoisesta tulenkestävästä materiaalista on nopeasti tulossa ensisijainen materiaali, kun uuneja vuorataan sillä.

Korkea-alumiiniset valettavat tulenkestävät aineet kestävät hyvin sulaa alumiinia (Al) ja sen seoksia, mutta ovat alttiita korroosiolle metallirajan yläpuolella sulatusuuneissa, koska reaktiot aiheuttavat tilavuuden supistumista, mikä johtaa korundin muodostumiseen, joka johtaa korroosioon. Tutkijat työskentelevät aktiivisesti keinojen parantaakseen tulenkestävien materiaalien suorituskykyä.

Yksi mahdollisuus parantaa tulenkestävien materiaalien korroosionkestävyyttä ja ehkäistä metallijohtojen yläpuolella tapahtuvaa Al-kontaminaatiota on lisätä kostuttamattomia lisäaineita (NWA). NWA:t voivat estää spinellin muodostumisen, joka edistää Al2O3:n korroosiota. Tällä tavoin nämä NWA:t voivat parantaa näiden materiaalien korroosionkestävyyttä ja samalla auttaa välttämään Al-kontaminaatiota metallirajan yläpuolella.

Se on lämpöeriste

Korkean alumiinioksidipitoisuuden omaavaa tulenkestävää eristysmateriaalia käytetään laajalti metallurgisissa uuneissa, keraamisissa uuneissa ja lasisäiliöissä niiden äärimmäisten lämpötilojen, alhaisen lämmönjohtavuuden ja syövyttävien aineiden, kuten sulan metallin ja kuonan korroosion, kestävyyden vuoksi. Lisäksi tämäntyyppinen materiaali kestää lämpöshokkeja.

Metallurgisissa uuneissa ja valimoissa käytettäväksi tarkoitettu materiaali. Koska materiaali laajenee vain vähän 1540oC:een asti ja kestää erinomaisesti kuonan hyökkäystä, se on erinomainen valinta tiiviisiin sidoksiin muiden tulenkestävien materiaalien kanssa sekä turvavuorausmateriaaleiksi kauhoissa ja valukattiloissa.

Bubble alumiinioksidi on tehokas eriste, jolla on korkea kuumalujuus ja alhainen lämmönjohtavuus, ja se tarjoaa erinomaisen kuumalujuuden pysyen samalla lämpöherkkänä. Sen irtotiheys on kaksi kertaa suurempi kuin premium-luokan alumiinioksiditiilien, joten se soveltuu rakenteellisiin sovelluksiin, joissa tarvitaan eristysominaisuuksia, ja se on myös mikroaalto- ja RF-läpinäkyvä.

Tämä tulenkestävä materiaali koostuu karkeista superkalsinoiduista alumiinioksidikiviaineksista ja korkeassa lämpötilassa superkalsinoidusta reaktiivisesti kalsinoidusta alumiinioksidisakasta, jotka on sitten sekoitettu yhteen Marokon geomateriaaleista peräisin olevan reaktiivisesti kalsinoidun alumiinioksidisakan avulla, sen jälkeen suoraan sidottu mikrorakenne, jossa on pääasiallisena ainesosana alumiinioksidikorundifaasi (valkoinen väri, pyöreät huokoset, jotka kestävät erinomaisesti eroosiota virtaavaa nestemäistä terästä vastaan) sekä erittäin tiheä tämän faasin matriisi, joka ylittää muut korkean alumiinioksidipitoisuuden omaavat tuotteet, kuten piidioksiditiilet, ylivoimaisilla eristysominaisuuksillaan. Kuvassa 6 esitetään tämä mikrorakenne pienellä ja suurella suurennoksella optisella mikroskoopilla Marokon geomateriaalien geomateriaalien lähteenä käytetyistä geomateriaaleista.

Se on kemiallinen eriste

Alumiinioksidin tulenkestävillä materiaaleilla on erinomainen kemiallinen kestävyys, minkä ansiosta ne kestävät metallien, kuten kuparin ja sulan kuonan, aiheuttamaa korroosiota, teollisuusprosessien korkeita lämpötiloja sekä ovat kustannustehokkaita valintoja erilaisiin sovelluksiin, kuten astioiden ja uunien eristämiseen. Tämä materiaali on erinomainen eristysvalinta.

Alumiinioksidipitoiset tulenkestävät tuotteet tarjoavat erinomaisen eristyksen, koska niissä on onttoja alumiinioksidipalloja, jotka on sidottu yhteen vahvalla sementillä. Niiden kevyt rakenne tarjoaa lämpöeristyksen heikentämättä merkittävästi mekaanista lujuutta - erinomainen yhdistelmä. Alumiinioksidi kestää myös korkean lämpötilan ympäristöjä, kuten uuneja, kemiantehtaita tai jatkuvavaluja, menettämättä lujuuttaan ajan myötä.

Alumiinioksidi koostuu erilaisista raaka-aineista, kuten bauksiitista ja samotista, ja se valmistetaan yleensä kuivapuristamalla korkeissa lämpötiloissa ennen polttoa sen kovettamiseksi. Tulenkestävän tiilen laatua voidaan mitata vakiotesteillä, kuten lämmönjohtavuus, syklinen lämpöshokkitesti, avoimen huokoisuuden mittaus ja polttokutistuman mittaus. Nämä testit ovat ratkaisevan tärkeitä, jotta voidaan ennustaa tulenkestävien tuotteiden suorituskykyä korkeissa lämpötiloissa ja rasituksessa sekä tunnistaa mahdolliset rakenteessa olevat viat tai puutteet. Lisäksi sen mikrorakenteen pyyhkäisyelektroni- ja binokulaarimikroskooppianalyysi voi edelleen paljastaa sen kiteisen faasirakenteen, hiukkaskokojakauman, kemiallisen koostumuksen ja kemiallisen koostumuksen.

Se on kulutusta kestävä materiaali

Alumiinioksidin tulenkestävät materiaalit ovat olennainen osa teräksen, sementin ja petrokemian tuotantoprosesseja. Ne auttavat varmistamaan näillä teollisuudenaloilla käytettävien laitteiden moitteettoman toiminnan ja vähentävät käyttökatkoksia ja huoltokustannuksia. Lisäksi alumiinioksidin tulenkestävät materiaalit ovat kestäviä ja kestävät hyvin kulutusta. Näiden ominaisuuksien ansiosta ne kestävät korkeita lämpötiloja ja ankaria kemiallisia ympäristöjä.

Tutkijat ovat kehittäneet nanoteknologiaan perustuvia uudentyyppisiä materiaaleja alumiinioksidin korroosionkestävyyden parantamiseksi. Nämä materiaalit sisältävät boorin oksidia, mikä tekee niistä kemiallisesti vakaampia kuin vapaa boori. Ne sisältävät myös suuren määrän kiteistä alumiinioksidia, mikä auttaa niitä vastustamaan lämpöshokkien aiheuttamaa hajoamista. Näitä materiaaleja käytetään tällä hetkellä sementin, lasin ja muiden teollisuustuotteiden valmistuksessa.

Tulenkestävän materiaalin valinta on ratkaisevan tärkeää tulenkestävän materiaalin vakauden kannalta korkeissa lämpötiloissa. Näillä materiaaleilla on oltava korkea sulamispiste ja niiden on oltava lämpöstabiileja, mikä tarkoittaa, että ne eivät sula tai hajoa korkeissa lämpötiloissa. Niillä on myös oltava alhainen laajenemiskerroin ja niiden on oltava kemiallisesti kestäviä korroosiota ja eroosiota vastaan.

Tulenkestäviä alumiinioksidimateriaaleja on useita erilaisia, muun muassa muliittia ja korundia. Nämä tulenkestävät materiaalit soveltuvat erityisesti sähköuunien kattoihin ja masuunien päällysrakenteisiin. Niitä käytetään myös jatkuvavalutiloissa. Näissä tulenkestävissä materiaaleissa on korkein alumiinioksidipitoisuus, mikä tekee niistä erittäin vahvoja ja kuormitusta kestäviä.