Огнеупорни отливкичесто изпитват значително намаляване на якостта при междинни температури (обикновено 800 градуса -1000 градуса или по-високи). Това се дължи главно на дехидратацията, рекристализацията и физическото свиване на хидратите в свързващото вещество, което води до пореста структура. За да се подобри междинната температурна якост на отливките от огнеупорен материал, може да се съсредоточи върху няколко основни измерения: пропорциониране на суровината, оптимизиране на свързващата система, използване на добавки и строителни техники. Следват конкретни стратегии за подобрение:
I. Оптимизиране на суровините и компенсиране на химичните реакции
Това е най-директният и ефективен метод. Ядрото е да се използва обемното разширение, генерирано от химическата реакция, за да се компенсира свиването по време на синтероването.
1. Добавяне на фин прах Al2O3: Добавянето на подходящо количество фин прах Al2O3 (алфа алуминиев оксид) към алуминиране на огнеупорни отливки е от решаващо значение. При междинни температури той претърпява химическа реакция с ефект на разширение, компенсираща намаляването на якостта, причинено от свиването на обема. Особено когато свързващото вещество е CA-70 high-алуминиев цимент, добавянето на този фин прах може дори да увеличи якостта при междинна температура, вместо да я намали.
2. Въвеждане на активни пълнители: Чистият алуминатен цимент се комбинира със силициев диоксид. При 800-1200 градуса силициевият диоксид реагира с калциев оксид, за да образува анортитна усилваща фаза, която може ефективно да увеличи якостта при междинна температура с около 20%.
II. Добавяне на синтероващи агенти и експандиращи агенти
Чрез въвеждане на специфични минерални суровини може да се промени поведението при синтероване или обемната стабилност на материала при междинни температури.
1. Добавяне на мека глина (синтероващ агент): Добавянето на 3%-6% мека глина може да насърчи синтероването на отливката при по-ниски температури, променяйки микроструктурата и по този начин повишавайки междинната -температурна якост, дори надвишавайки изсушената в пещ якост.
2. Използване на андалузит (високо{1}}температурно подсилване): Въпреки че андалузитът функционира предимно при високи температури (над 1300 градуса), ако формулата е правилно проектирана (добавена под формата на фин прах), мулитът и излишният SiO₂, генерирани по време на разлагането му при високи температури, могат да образуват вторична мулитизация, която е много полезна за поддържане на якостта след преминаване на междинния температурен диапазон.
3. Използване на борен карбид: Борният карбид омекотява при високи температури и прилепва към повърхността на частиците, допринасяйки за уплътняването. Оксидният филм B₂O3, образуван на повърхността му, осигурява устойчивост на окисление, докато генерираните колоновидни кристали намаляват порьозността и подобряват якостта при междинна температура.
III. Подобряване на системата за свързване:
Свързващото вещество е "скелетът" на огнеупорните отливки. Изборът на подходящо свързващо вещество може фундаментално да промени слабостта на междинната температурна якост.
1. Използване на цимент с високи -производителности: Когато е възможно, трябва да се използва чист цимент от калциев алуминат (CA-70 или по-висок клас). В сравнение с обикновения цимент CA-50, той има по-добра степен на запазване на якостта в междинния температурен етап.
2. Композитни свързващи вещества: Циментът се комбинира с химически свързващи вещества (като фосфати) или се използват кохезионни свързващи вещества (като силициев зол и алуминиев зол). Тези методи на свързване образуват стабилна мрежеста структура при междинни температури, за разлика от чистите хидратиращи свързващи вещества, които са склонни към колапс поради дехидратация.
IV. Оптимизиране на микроструктурата и размера на частиците:
Използват се физически методи, за да се направи вътрешната структура на материала по-компактна и да се намалят дефектите.
1. Разумно разпределение на размера на частиците: Оптимизирайте разпределението на частиците на агрегатите (като корунд и мулит), следвайки принципа на най-плътното опаковане, за да намалите вътрешната порьозност.
2. Въвеждане на технологията за микропрах: Добавете подходящи количества активиран алуминиев микропрах или микропрах силициев диоксид, като използвате запълващия ефект на микропраха, за да намалите видимата порьозност, да увеличите плътността на материала и по този начин да подобрите здравината.
V. Контрол на конструкцията и втвърдяването:
Дори при най-добрата формула на огнеупорния материал за отливки, неправилната конструкция значително ще намали якостта.
1. Стриктен контрол на добавянето на вода: Прекомерното добавяне на вода значително ще увеличи порьозността и ще намали плътността. Добавеното количество вода трябва да се спазва стриктно според препоръчаното от производителя количество по време на смесване.
2. Стандартизирайте процеса на печене: При нагряване на етап на средна температура (особено 900 градуса -1200 градуса), трябва да се осигури достатъчно време на задържане, за да се позволи на хидратите да се дехидратират напълно и рекристализират, като се избягва напукване или разхлабена структура поради прекомерно нагряване.
