Vuurvaste gietstukken met een laag cementgehalte worden vergeleken met traditionele vuurvaste gietstukken van aluminaatcement. De toegevoegde hoeveelheid cement van traditionele vuurvaste gietstukken van aluminaatcement is gewoonlijk 12-20%, en de hoeveelheid toegevoegd water is over het algemeen 9-13%. Vanwege de grote hoeveelheid toegevoegd water heeft het gegoten lichaam veel poriën, is het niet dicht en heeft het een lage sterkte; vanwege de grote hoeveelheid toegevoegde cement neemt de sterkte af als gevolg van de kristallijne transformatie van calciumaluminaat bij gemiddelde temperaturen, hoewel hogere normale en lage temperatuursterkten kunnen worden verkregen. Het is duidelijk dat het geïntroduceerde CaO reageert met SiO2 en Al2O3 in het gietbare materiaal, waardoor bepaalde stoffen met een laag smeltpunt ontstaan, wat resulteert in een verslechtering van de hogetemperatuureigenschappen van het materiaal.
Wanneer ultrafijne poedertechnologie, zeer efficiënte hulpstoffen en wetenschappelijke deeltjesgradatie worden gebruikt, wordt het cementgehalte van het gietbare materiaal teruggebracht tot minder dan 8% en het watergehalte tot ≤7%, en kan een vuurvast gietbaar materiaal met een laag cementgehalte worden verlaagd. bereid en ingebracht. Het CaO-gehalte is ≤2,5%, en de prestatie-indicatoren overtreffen over het algemeen die van vuurvaste gietstukken van aluminaatcement. Dit type vuurvast gietmateriaal heeft een goede thixotropie, dat wil zeggen dat het gemengde materiaal een bepaalde vorm heeft en begint te stromen met een kleine externe kracht. Wanneer de externe kracht wordt verwijderd, behoudt deze de verkregen vorm. Daarom wordt het ook thixotropisch vuurvast gietbaar genoemd. Zelfstromend vuurvast gietbaar wordt ook thixotroop vuurvast gietbaar genoemd. Behoort tot deze categorie. De precieze betekenis van vuurvaste gietstukken met een lage cementserie is tot nu toe niet gedefinieerd. De American Society for Testing and Materials (ASTM) definieert en classificeert vuurvaste gietstukken op basis van hun CaO-gehalte.
Dichtheid en hoge sterkte zijn de opvallende kenmerken van de vuurvaste gietstukken uit de laag-cementserie. Dit is goed voor het verbeteren van de levensduur en prestaties van het product, maar het brengt ook problemen met zich mee bij het bakken vóór gebruik, dat wil zeggen dat er gemakkelijk gieten kan optreden als u niet voorzichtig bent tijdens het bakken. Het fenomeen van het barsten van het lichaam kan op zijn minst opnieuw gieten vereisen, of kan in ernstige gevallen de persoonlijke veiligheid van omringende werknemers in gevaar brengen. Daarom hebben verschillende landen ook verschillende onderzoeken uitgevoerd naar het bakken van vuurvaste gietstukken met een laag cementgehalte. De belangrijkste technische maatregelen zijn: door het formuleren van redelijke ovencurves en het introduceren van uitstekende anti-explosiemiddelen, enz., kan dit de vuurvaste gietstukken maken. Water wordt soepel geëlimineerd zonder andere bijwerkingen te veroorzaken.
Ultrafijne poedertechnologie is de sleuteltechnologie voor vuurvaste gietstukken met een laag cementgehalte (momenteel zijn de meeste ultrafijne poeders die in keramiek en vuurvaste materialen worden gebruikt in werkelijkheid tussen 0,1 en 10 m, en ze functioneren voornamelijk als dispersieversnellers en structurele verdichters. De eerste zorgt voor de cementdeeltjes zeer verspreid zonder uitvlokking, terwijl dit laatste de microporiën in het gietlichaam volledig vult en de sterkte verbetert.
Momenteel algemeen gebruikte soorten ultrafijne poeders omvatten SiO2, α-Al2O3, Cr2O3, enz. Het specifieke oppervlak van SiO2-micropoeder is ongeveer 20 m2/g, en de deeltjesgrootte is ongeveer 1/100 van de cementdeeltjesgrootte, dus het heeft goede vullende eigenschappen. Bovendien kunnen SiO2-, Al2O3-, Cr2O3-micropoeder enz. ook colloïdale deeltjes in water vormen. Wanneer er een dispergeermiddel aanwezig is, wordt er een overlappende elektrische dubbele laag gevormd op het oppervlak van de deeltjes om elektrostatische afstoting te genereren, die de van der Waals-kracht tussen deeltjes overwint en de grensvlakenergie vermindert. Het voorkomt adsorptie en uitvlokking tussen deeltjes; tegelijkertijd wordt het dispergeermiddel rond de deeltjes geadsorbeerd om een oplosmiddellaag te vormen, wat ook de vloeibaarheid van het gietbare materiaal verhoogt. Dit is ook een van de mechanismen van ultrafijn poeder, dat wil zeggen dat het toevoegen van ultrafijn poeder en geschikte dispergeermiddelen het waterverbruik van vuurvaste gietstukken kan verminderen en de vloeibaarheid kan verbeteren.
Het uitharden en uitharden van vuurvaste gietstukken met een laag cementgehalte is het resultaat van de gecombineerde werking van hydratatiebinding en cohesiebinding. De hydratatie en verharding van calciumaluminaatcement zijn voornamelijk de hydratatie van de hydraulische fasen CA en CA2 en het kristalgroeiproces van hun hydraten, dat wil zeggen dat ze reageren met water om zeshoekige vlok- of naaldvormige CAH10-, C2AH8- en hydratatieproducten te vormen. terwijl kubieke C3AH6-kristallen en Al2O3аq-gels vervolgens een onderling verbonden condensatie-kristallisatienetwerkstructuur vormen tijdens de uithardings- en verwarmingsprocessen. De agglomeratie en binding zijn te danken aan het actieve ultrafijne SiO2-poeder dat colloïdale deeltjes vormt wanneer het in contact komt met water, en in aanraking komt met de ionen die langzaam worden gedissocieerd van het toegevoegde additief (dwz de elektrolytsubstantie). Omdat de oppervlakteladingen van de twee tegengesteld zijn, dat wil zeggen dat het colloïdale oppervlak tegenionen heeft geadsorbeerd, waardoor de £2 wordt veroorzaakt. De potentiaal neemt af en er vindt condensatie plaats wanneer de adsorptie het "iso-elektrische punt" bereikt. Met andere woorden, wanneer de elektrostatische afstoting op het oppervlak van de colloïdale deeltjes kleiner is dan de aantrekking ervan, vindt cohesieve binding plaats met behulp van de van der Waals-kracht. Nadat het vuurvaste gietbare materiaal gemengd met silicapoeder is gecondenseerd, worden de Si-OH-groepen gevormd op het oppervlak van Si02 gedroogd en gedehydrateerd om een brug te vormen, waardoor een siloxaan (Si-O-Si) netwerkstructuur wordt gevormd, waardoor deze uithardt. In de siloxaannetwerkstructuur nemen de bindingen tussen silicium en zuurstof niet af naarmate de temperatuur stijgt, waardoor de sterkte ook blijft toenemen. Tegelijkertijd zal de SiO2-netwerkstructuur bij hoge temperaturen reageren met het daarin gewikkelde Al2O3 om mulliet te vormen, wat de sterkte bij gemiddelde en hoge temperaturen kan verbeteren.
Posttijd: 28 februari 2024
