Leistung und Anwendung von Tafelkorund in Feuerfestmaterialien

Tabellarischer Korundist ein dichtes, vollständig zusammengezogenes, gesintertes α-Al2O3 mit Körnern von 50-400μm in der Aggregatstruktur. Tabellarischer Korund hat seinen Namen, weil seine Körner wie Bretter geformt sind. Tafelkorund wurde durch schnelle Kalzinierung von ultrafeinen α -al2o3-Pellets bei etwas niedrigerer Schmelztemperatur hergestellt. Nach der Wärmebehandlung werden die Materialkugeln von 18-20mm zerkleinert oder gemahlen, um Tischkorund in verschiedenen Größen zu erhalten.

Der geringe Gehalt an Siliziumoxid, Eisenoxid und Titanoxid in Tischkorund ist wichtig für eine hervorragende Hochtemperaturleistung. Der typische extrem niedrige Gehalt an Eisensäure beträgt weniger als 0,002%, was für phosphatgebundene Feuerfestmaterialien sehr wichtig ist. Wenn gesinterter Tischkorund mit anderen synthetischen Aggregaten mit hohem Aluminiumoxidgehalt, wie z. B. geschmolzenem weißem Korund, verglichen wird, ist der größte Unterschied der Verunreinigungsgehalt mit feineren Abmessungen. Dies kann einen großen Unterschied in der Leistung machen, besonders bei hohen Temperaturen. Der höhere Verunreinigungsgehalt, der bei einer feineren Größe eingeführt wird, reduziert die Stabilität des Hochtemperaturvolumens und die Kriechbeständigkeit erheblich. Ein großer Unterschied lässt sich feststellen, wenn man die Porosität von geschmolzenem weißem Korund und tafelkorund  vergleicht. Obwohl die Gesamtporosität der beiden Aggregate gleich ist, ist die Kornporosität signifikant unterschiedlich.

Die offene Porosität von elektrogeschmolzenen Körnern ist 2-3 mal so hoch wie bei gesinterten Körnern. Die meisten Poren in Schmelzaluminiumoxid bestehen aus großen offenen Poren, während mehr als die Hälfte der Poren im Tafelkorund geschlossene Poren sind. Für eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit ist ein hoher Anteil an geschlossenen Poren notwendig  Dies ist typisch für Tischkorund.

Tabellarischer Korund weist eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit und hohe Festigkeit auf. Die Rasterelektronenmikroskopie zeigt, dass die Oberfläche von tafelförmigen Korundkörnern nicht so glatt ist wie die von verschmolzenen Korundkörnern, sondern rau mit flachen halbkugelförmigen Poren. Diese Oberflächenstruktur verbessert die Festigkeit von Feuerfestmaterialien, indem sie die Reaktion mit Matrix und mechanischer Verriegelung fördert.

Die Hauptleistung der Plattenindustrie ist wie folgt: 1, hochreine Al2O3-Konzentration 99,4%; 2, Kristall hohe Härte; 3, niedrige offene Porosität und 2-3 mal hohe geschlossene Porosität; 4, hohe Partikelpackungsdichte 3,55-3,6 g / cm35, hoher Schmelzpunkt: 2000 ° C6, chemische Trägheit; 7, gute Temperaturwechselbeständigkeit; 8, ausgezeichnete Volumenstabilität; 9, die Existenz von Mikrorissen; 10, hohe Einzelkörnigkeit.

Drei, die Hauptanwendungsgebiete des tabellarischen Korunds

Die Eigenschaften von Tischkorund haben viele Anwendungen im Bereich der Feuerfestmaterialien. Tabellarischer Korund eignet sich für keramik-, chemikalien- und wasserbindende Substrate. Tafelkorund kann allein und in Kombinationssystemen oder mit kalziniertem und/oder aktiviertem Aluminiumoxid verwendet werden. Da Tabellarischer Korund auch in feinem Pulver eine extrem hohe Reinheit aufweist, kann er zur Verbesserung der Eigenschaften von Aggregaten mit niedrigerem Aluminiumoxidgehalt verwendet werden. Beispiele umfassen Bauxit und geschmolzenen braunen Korund, wobei grobe Partikel dieser Aggregate und mittlere Partikel sowie feines Pulver aus Tafelkorund verwendet werden. Es wurde bereits erwähnt, dass der Anstieg des Verbrauchs von Tischkorund hauptsächlich auf das Stranggießen von Stahl zurückzuführen ist. Die Verwendung von Tischkorund ist ein Industriestandard, insbesondere für Gleitplatten, Tauchrohre und Ausläufe .

Neuentwicklung von Tafelkorund/Spinell

In Japan wurde festgestellt, dass die Zugabe von 20-30% aluminiumreichem Spinell zu zementgebundenen tabellarischen Korundfeuerfestmaterialien die Schlackenbeständigkeit signifikant verbessern kann. Die Idee, dass aluminiumreicher Spinell auf der ganzen Welt so verbreitet ist, hat zu neuen Anwendungen für Tischkorund geführt. Insbesondere die formlose Auskleidung der Pfannen förderte die Verwendung von Tischkorund in der Zukunft. Spinell kann die thermische Biegefestigkeit von zementgebundenem, plattenförmigem Korund erhöhen, der bei 1500 °C auf 22 N/mm2 gegossen werden kann. Es ist wichtig zu beachten, dass selbst die Verwendung von 15% Zement die Hochtemperaturleistung nicht beeinträchtigt hat. In Anbetracht der Tatsache, dass die Hochtemperaturbiegefestigkeit von Gießanlagen mit niedrigerem Zementgehalt um eine Größenordnung reduziert wird , ist nicht klar, ob diese Ergebnisse einen großen Einfluss auf die zukünftige Feuerfesttechnologie haben werden. Es kann möglich sein, Castables zu verwenden, die einen höheren Zementgehalt und höhere thermische Eigenschaften aufweisen als extrem niedrige Zement-Castables  und nicht die ULCC-bekannten Wiederholbarkeitsnachteile aufweisen. Es ist interessant, dass die Zugabe von 2% Kieselsäurepulver in spinell-tabellarischen Korund, der gießbar ist, die thermische Biegefestigkeit auf weniger als 1 N / mm2 bei 1500 ° C reduzieren kann.

Da zementgebundene Aluminiumoxidsysteme in siliziumstoffreichen Schlackenumgebungen einige Einschränkungen aufweisen, wurden Alphabond-Systeme mit Bindemitteln auf reiner Aluminiumoxidbasis entwickelt. Die wichtigste chemische Komponente ist Aluminiumoxid, das die Verunreinigung CaO enthält; 0,1%, SiO2. 0,2% Na2O; 0,5% und Wasser ≤9% Es kann wie gewöhnlicher Calciumaluminatzement behandelt werden. Das System kann allein oder in Verbindung mit Silizium-Mikropulvern verwendet werden.

Neue Wasserbindungssysteme ermöglichen es der Feuerfestindustrie, Aluminiumoxid-Castables dort einzusetzen, wo Zementbindungssysteme nicht optimal funktionieren. Es beweist einmal mehr, dass Tafelkorund flexibel in vielen verschiedenen Bereichen eingesetzt werden kann.