คุณเข้าใจบทบาทของสารผสมต่างๆ ในวัสดุหล่อทนไฟที่มีซีเมนต์ต่ำหรือไม่

การตั้งค่าและการแข็งตัวของวัสดุหล่อทนไฟซีเมนต์ต่ำสาเหตุหลักมาจากการแข็งตัวและพันธะ ดังนั้นบทบาทของผงอัลตราไฟน์จึงมีความสำคัญ โดยเป็นปัจจัยสำคัญที่กำหนดและมีอิทธิพลต่อประสิทธิภาพของผง ในเวลาเดียวกัน ผลกระทบของสารผสมต่อประสิทธิภาพของสารผสมก็ไม่สามารถละเลยได้

NO.01 แป้งอุลตร้าไฟน์

ผงละเอียดพิเศษในปูนซีเมนต์ต่ำที่หล่อได้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยซิลิกาฟูมที่ใช้งานอยู่, ผง -Al₂O₃ และผง Cr₂O₃ โดยมีปริมาณ (%) 93.2%, มากกว่า 90% และมากกว่า 99% ตามลำดับ การกระจายขนาดอนุภาคของผงอัลตราไฟน์ทั้งสามประเภทนี้แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง ตารางแสดงให้เห็นว่าอนุภาคที่มีขนาดเล็กกว่า 1.0 มม. คิดเป็นสัดส่วนมากกว่า 71%

วัสดุหล่อทนไฟมีสัดส่วนส่วนผสมเท่ากัน โดยมีปริมาณ CaO ประมาณ 0.6% ตัวอย่างสามกลุ่มถูกจัดเตรียมโดยการเติม SiO₂ ที่แอคทีฟ, -Al₂O₃ ( -ผงอลูมินา) และส่วนประกอบของผงละเอียดละเอียดทั้งสองชนิดตามลำดับในปริมาณที่เท่ากัน เมื่ออุณหภูมิความร้อนเพิ่มขึ้น ความแข็งแรงของการหล่อด้วยผงละเอียดพิเศษต่างๆ ก็จะเพิ่มขึ้นทั้งหมด

นอกจากนี้ยังพบว่าผงอัลตราไฟน์ที่แตกต่างกันมีส่วนช่วยในการสร้างความแข็งแรงของแบบหล่อที่แตกต่างกัน ผงอัลตราไฟน์คอมโพสิต SiO₂ แบบแอคทีฟที่หล่อได้ในปริมาณเท่ากันและผงอัลตราไฟน์คอมโพสิต Al₂O₃ มีความแข็งแรงสูงสุด ตามด้วยผงอัลตราไฟน์ SiO₂ แบบแอคทีฟที่หล่อได้ ในขณะที่แบบหล่อด้วยผงอัลตราไฟน์อลูมินามีความแข็งแกร่งต่ำที่สุด ที่อุณหภูมิความร้อน 1,500 องศา ความแข็งแรงของการหล่อด้วยผงอัลตราไฟน์ทั้งสามประเภทโดยพื้นฐานจะใกล้เคียงกัน ซึ่งหมายความว่าเมื่อเตรียมการหล่อแบบหล่อที่ทนไฟด้วยซีเมนต์ต่ำ ผงละเอียดพิเศษแบบคอมโพสิตจะดีที่สุด และเมื่อใช้เพียงอย่างเดียว ควรเลือกใช้ผงละเอียดพิเศษ SiO₂ แบบแอคทีฟ

อย่างไรก็ตาม การเพิ่มปริมาณผงอัลตราไฟน์ SiO₂ จะลดปริมาณ Al₂O₃ ในการหล่อ และเพิ่มควอตซ์อิสระ ซึ่งส่งผลให้ความต้านทานตะกรันของการหล่อลดลงอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ตัวอย่างเช่น สัดส่วนการผสมของวัสดุทนไฟแบบหล่อได้สำหรับรางเหล็กคือ: ผงอลูมินารวม-สูง 70%, SiC 14.2%, 5.8% C, สารช่วยกระจายตัว 0.2%, น้ำ 6.5% และผงอลูมินาสูง-สูง 10% และผงอัลตราไฟน์ SiO₂ รวมกัน การทดสอบความต้านทานต่อตะกรันดำเนินการโดยใช้วิธีเบ้าหลอมภายใต้บรรยากาศแบบรีดิวซ์ เงื่อนไขการทดสอบ: พื้นฐานตะกรันมาตรฐาน 1.105 อุณหภูมิความร้อนและเวลาในการถือครอง 1500 องศา 4 ชม. ด้วยปริมาณผงละเอียดพิเศษ SiO₂ ที่เพิ่มขึ้น จึงมีค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการต้านทานตะกรัน นั่นคือความต้านทานตะกรันที่ดีที่สุดจะเกิดขึ้นได้เมื่อมีปริมาณผงละเอียดมากประมาณ 5%

ด้วยสัดส่วนการผสมแบบหล่อได้และปริมาณรวมของผงละเอียดทนไฟและผงอัลตราไฟน์ยังคงที่ กำลังรับแรงอัดหลังจากการเผาที่ 1600 องศาก็เพิ่มขึ้นตามปริมาณผงอัลตราไฟน์ที่เพิ่มขึ้น แต่มีค่าที่เหมาะสมที่สุด ด้วยผงอัลตราไฟน์ SiO₂ คิดเป็นประมาณ 5% และผงอัลตราไฟน์ Al₂O₃ และ Cr₂O₃ คิดเป็นประมาณ 7% จึงมีความแข็งแรงดี และคุณสมบัติอื่นๆ ก็ดีเยี่ยมเช่นกัน ในแง่ของประเภทผงอัลตราไฟน์ ผงอัลตราไฟน์ SiO₂ ให้ผลการเสริมแรงได้ดีที่สุด ตามมาด้วยผงอัลตราไฟน์ Al₂O₃ ในขณะที่ผงอัลตราไฟน์ Cr₂O₃ ให้ผลการเสริมแรงได้ไม่ดี นอกจากนี้ ยังสังเกตด้วยว่าผลการเสริมแรงของผงอัลตราไฟน์ SiO₂ นั้นสูงกว่าสองประเภทหลัง 2.5 ถึง 4.4 เท่า

NO.02 สารผสม

สารผสมมีหลายประเภท ในที่นี้ เรานำสารช่วยกระจายตัวและสารลดน้ำ-มาเป็นตัวอย่างเพื่อแสดงให้เห็นผลกระทบต่อประสิทธิภาพของวัสดุหล่อแบบทนไฟที่มีซีเมนต์ต่ำ

เมื่อสัดส่วนส่วนผสมของวัสดุหล่อแบบคงที่ การเติมสารช่วยกระจายตัวในปริมาณที่แตกต่างกันจะช่วยลดปริมาณน้ำที่ใช้ในการก่อสร้างได้ เมื่อปริมาณน้ำในการก่อสร้างคงที่ จะมีค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับกำลังอัดแห้งเมื่อปริมาณสารช่วยกระจายตัวเพิ่มขึ้น นั่นคือ ความแรงจะดีที่สุดเมื่อปริมาณสารช่วยกระจายตัวคือ 0.15% ถึง 0.2% เมื่อไม่ได้เติม-สารรีดิวซ์น้ำหรือปริมาณเกิน 0.5% ความแข็งแรงจะลดลงหรือตัวอย่างแตกร้าว นี่เป็นเพราะความลื่นไหลที่ไม่ดีของตัวหล่อและการขาดความหนาแน่นในตัวแบบหล่อ

มีสารรีดิวซ์น้ำหลายประเภท- และควรทำการเลือกที่เหมาะสมผ่านการทดสอบ หลังจากกำหนดสัดส่วนการผสมของ-ซีเมนต์คอรันดัมที่หล่อได้สูงเป็นพิเศษ โซเดียมโพลีฟอสเฟต โพลีไซยานาไมด์คอนเดนเสต และแนฟทาลีน ซัลโฟเนตคอนเดนเสทถูกใช้เป็นสารรีดิวซ์น้ำ- และขนาดยาที่เหมาะสมถูกคัดกรองเพื่อเตรียมสารหล่อที่ทนไฟได้ สารรีดิวซ์ที่ไม่มีน้ำ-จะต้องทนทุกข์ทรมานจากการจับตัวเป็นก้อนของผงที่มีขนาดเล็กมาก ซึ่งไม่สามารถเติมเต็มรูขุมขนได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีการกระจายตัวที่ไม่สม่ำเสมออย่างมาก น้ำปริมาณมากติดอยู่ใน flocs หรือเติมเต็มรูพรุน ส่งผลให้มีการใช้น้ำเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นรวมต่ำ ความพรุนสูง และความแข็งแรงต่ำหลังการบำบัดความร้อน และยังเป็นผลเสียต่อการเผาผนึกอีกด้วย โพลีฟอสเฟตมีการกระจายตัวและ-ผลในการลดน้ำ ซึ่งสามารถป้องกันการรวมตัวกันของผงอัลตราไฟน์ได้เองในระดับหนึ่ง ทำให้สามารถกระจายตัวในรูพรุนได้เต็มที่มากขึ้น ปรับปรุงการใช้น้ำ และลดการใช้น้ำได้ประมาณ 17%

ดังนั้น ความหนาแน่นรวมที่เพิ่มขึ้นและความพรุนที่ลดลงของแบบหล่อได้ เมื่อเทียบกับแบบหล่อที่ไม่ผ่านการบำบัด ส่งผลให้กำลังรับแรงอัดเพิ่มขึ้น 0.6-1.9 เท่าหลังการยิง และเพิ่มขึ้น 1.25 เท่าของค่าแรงดัดงอที่อุณหภูมิสูง- สาร B และ C เป็นสารรีดิวซ์น้ำประสิทธิภาพสูง-แบบอินทรีย์- โดยมีผลในการลดการกระจายตัวของน้ำที่มีนัยสำคัญอย่างยิ่ง- ทำให้ได้อัตราการลดน้ำที่ 25% และ 28% ตามลำดับ เมื่อเปรียบเทียบกับแบบหล่อที่ไม่ผ่านการบำบัด ความหนาแน่นรวมเพิ่มขึ้นประมาณ 3.5% ความพรุนลดลง 15% กำลังรับแรงอัดหลังจากการเผาเพิ่มขึ้น 1-4 เท่า และความต้านทานแรงดัดงอที่อุณหภูมิสูง-เพิ่มขึ้นมากกว่า 3.5 เท่า นอกจากนี้ยังเห็นได้ชัดว่าสาร C มีประสิทธิภาพมากกว่าสาร B โดยสรุป ต้องเติมสารรีดิวซ์น้ำ-เมื่อเตรียมการหล่อแบบหล่อที่ทนไฟด้วยซีเมนต์ต่ำ และควรเลือกใช้สารรีดิวซ์น้ำอินทรีย์ประสิทธิภาพสูง

NO.03 ผงอลูมิเนียม

ในเหล็กหล่อทนไฟแบบหล่อได้ โดยทั่วไปผงอลูมิเนียมโลหะจะถูกเติมเพื่อเร่งการแห้งและเพิ่มการหล่อให้แข็งแรง ขนาดและปริมาณอนุภาคมีผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของการหล่อ และควรเลือกอย่างเหมาะสม

ในปูนซีเมนต์แบบหล่อต่ำ Al₂O₃-SiC-C ultra- ยิ่งขนาดอนุภาคของผงอลูมิเนียมมีขนาดเล็กลงและอุณหภูมิแวดล้อมในระหว่างการก่อสร้างก็จะสูงขึ้น ปฏิกิริยาเคมีก็จะยิ่งมีความเข้มข้นมากขึ้น ก๊าซก็จะยิ่งถูกผลิตขึ้น และอุณหภูมิของวัสดุก็สูงขึ้นตามไปด้วย สิ่งนี้เป็นประโยชน์ต่อการขาดน้ำของตัวหล่อ ซึ่งช่วยให้อบได้รวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ปฏิกิริยาที่เร็วเกินไปสามารถนำไปสู่การตั้งค่าที่ผิดพลาดได้ง่าย ซึ่งเป็นอันตรายต่อความแข็งแกร่ง สัดส่วนการผสมของแบบหล่อยังคงเหมือนเดิม ขนาดอนุภาคผงอลูมิเนียมขนาดใหญ่เป็นอันตรายต่อความแข็งแรง ในขณะที่ขนาดอนุภาคเล็กเกินไปให้ประโยชน์บางประการต่อกำลังรับแรงอัดในระหว่างการอบแห้ง แต่จุดแข็งอื่นๆ ลดลง ขนาดอนุภาค 88-44 มม. ส่งผลให้มีความแข็งแรงดีขึ้น ควรกำหนดปริมาณผงอลูมิเนียมที่ใช้โดยพิจารณาจากประสิทธิภาพของวัสดุทนไฟที่หล่อได้และสภาพการก่อสร้าง ควรใช้ให้น้อยที่สุดเท่าที่เป็นไปได้โดยต้องแน่ใจว่ามีการระบายอากาศที่ดีและแห้งเร็ว

NO.04 สารเติมแต่ง

ในปูนซีเมนต์หล่อต่ำ Al₂O₃-SiC-C ultra- ควรเติม SiC และวัสดุคาร์บอนเพื่อปรับปรุงความต้านทานตะกรันและเสถียรภาพทางความร้อน การทดลองและการใช้งานได้พิสูจน์แล้วว่าเกรดและปริมาณของ SiC และวัสดุคาร์บอนมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของวัสดุหล่อได้ และควรเลือกอย่างมีเหตุผล นอกจากนี้ เกรดและปริมาณจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับขนาดของเตาถลุงเหล็กและตำแหน่งการใช้งาน โดยทั่วไปแล้ว SiC และวัสดุคาร์บอนคุณภาพสูง-จะถูกใช้ในรางเหล็กหลักหรือรางตะกรันของเตาถลุงเหล็กขนาดใหญ่และขนาดกลาง- ในขณะที่ SiC และวัสดุคาร์บอนเกรดต่ำกว่า-นั้นจะถูกใช้ในเตาถลุงเหล็กขนาดกลางและขนาดเล็ก ปริมาณของ SiC โดยทั่วไปคือ 5% ถึง 35% วัสดุคาร์บอนส่วนใหญ่ประกอบด้วยพิทช์ กราไฟท์เกล็ด ผงอิเล็กโทรด และกราไฟท์เอิร์ธตี้ โดยมีปริมาณ 2% ถึง 6%

ในวัสดุหล่อแบบทนไฟของรางเหล็ก โดยทั่วไป SiC และวัสดุคาร์บอนจะถูกเติมในรูปแบบผงละเอียด โดยแนะนำให้ใช้ SiC ที่ละเอียดมาก เนื่องจากวัสดุนี้มีวัสดุ SiC และคาร์บอน ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันจึงลดลง การเกิดออกซิเดชันของคาร์บอนจะทำให้รูขุมขนเล็กลง ส่งผลให้เหล็กหรือตะกรันหลอมเหลวสามารถแทรกซึมเข้าไปด้านในได้อย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดเป็นชั้นที่แยกคาร์บอนออก และนำไปสู่ความเสียหายของเยื่อบุ การเติมผงอะลูมิเนียมโลหะสามารถปรับปรุงความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของตัวหล่อได้ การทดลองแสดงให้เห็นว่าการใช้ผงโลหะซิลิกอนร่วมกัน เช่น ผงอัลและผง Si ส่งผลให้ต้านทานการเกิดออกซิเดชันได้ดีขึ้น และเพิ่มความแข็งแรงของการหล่อ เนื่องจากปฏิกิริยาของโลหะซิลิคอนและอะลูมิเนียมกับคาร์บอนที่อุณหภูมิสูงจนเกิดเป็น SiC และ Al₄C₃ ทำให้เกิดโครงสร้างจุลภาคและพื้นผิวที่หนาแน่นขึ้น

ในวัสดุหล่อแบบทนไฟที่มีซีเมนต์ต่ำ Al₂O₃-SiO₂ การเติมผงละเอียดไคยาไนต์ 2%–8% ที่อุณหภูมิสูง 1200–1400 องศา จะส่งเสริมการก่อตัวของมัลไลต์ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความแข็งแกร่ง ซึ่งหมายความว่าไคยาไนต์ไม่เพียงทำหน้าที่เป็นสารขยายตัวเท่านั้น แต่ยังทำหน้าที่เป็นสารเติมแร่ธาตุอีกด้วย