Tetapan dan pengerasancastables refraktori simen rendahterutamanya disebabkan oleh pembekuan dan ikatan. Oleh itu, peranan serbuk ultrafine adalah penting, menjadi faktor utama yang menentukan dan mempengaruhi prestasinya. Pada masa yang sama, kesan campuran terhadap prestasinya tidak boleh diabaikan.
NO.01 Serbuk Ultrafine
Serbuk ultrahalus dalam castable simen rendah terutamanya termasuk wasap silika aktif, serbuk -Al₂O₃ dan serbuk Cr₂O₃, masing-masing dengan kandungan (%) sebanyak 93.2%, lebih daripada 90% dan lebih daripada 99%. Taburan saiz zarah bagi ketiga-tiga jenis serbuk ultrahalus ini ditunjukkan dalam jadual di bawah. Jadual menunjukkan bahawa zarah yang lebih kecil daripada 1.0 mm menyumbang lebih daripada 71%.
Castables refraktori mempunyai perkadaran campuran yang sama, dengan kandungan CaO kira-kira 0.6%. Tiga kumpulan sampel telah disediakan dengan menambahkan SiO₂ aktif, -Al₂O₃ ( -serbuk alumina), dan komposit kedua-dua serbuk ultrahalus, masing-masing, dalam jumlah yang sama. Apabila suhu pemanasan meningkat, kekuatan castable dengan serbuk ultrafine berbeza semuanya meningkat.
Ia juga diperhatikan bahawa serbuk ultrafine yang berbeza menyumbang secara berbeza kepada kekuatan castable. Bahan tuang dengan jumlah serbuk ultrahalus komposit aktif SiO₂ aktif dan -Al₂O₃ yang sama mempamerkan kekuatan tertinggi, diikuti oleh tuangan dengan serbuk ultrahalus SiO₂ aktif, manakala boleh tuang dengan serbuk ultrahalus alumina mempunyai kekuatan paling rendah. Pada suhu pemanasan 1500 darjah, kekuatan castable dengan tiga jenis serbuk ultrafine pada asasnya adalah serupa. Ini bermakna apabila menyediakan castables tahan api simen rendah, serbuk ultrafine komposit adalah yang terbaik, dan apabila digunakan secara bersendirian, serbuk ultrafine SiO₂ aktif harus diutamakan.
Walau bagaimanapun, meningkatkan jumlah serbuk ultrahalus SiO₂ akan mengurangkan kandungan Al₂O₃ dalam tuangan dan meningkatkan kuarza bebas, tidak dapat dielakkan membawa kepada penurunan rintangan sanga tuangan. Contohnya, perkadaran campuran refraktori boleh tuang untuk palung besi ialah: 70% tinggi-agregat alumina, 14.2% SiC, 5.8% C, 0.2% dispersant, 6.5% air dan 10% tinggi-serbuk alumina dan serbuk ultrahalus gabungan SiO₂. Ujian rintangan sanga telah dijalankan menggunakan kaedah pijar di bawah suasana pengurangan. Keadaan ujian: keasasan sanga standard 1.105, suhu pemanasan dan masa pegangan 1500 darjah , 4j. Dengan peningkatan kandungan serbuk ultrafine SiO₂, terdapat nilai optimum untuk rintangan sanga; iaitu, rintangan sanga terbaik dicapai apabila kandungan serbuk ultrafine adalah sekitar 5%.
Dengan perkadaran campuran castable dan kandungan gabungan serbuk halus refraktori dan serbuk ultrafine kekal malar, kekuatan mampatan selepas menembak pada 1600 darjah juga meningkat dengan peningkatan kandungan serbuk ultrafine, tetapi terdapat nilai optimum. Dengan serbuk ultrafine SiO₂ menyumbang kira-kira 5%, dan serbuk ultrafine Al₂O₃ dan Cr₂O₃ menyumbang kira-kira 7%, kekuatannya adalah baik, dan sifat-sifat lain juga sangat baik. Dari segi jenis serbuk ultrahalus, serbuk ultrahalus SiO₂ mempunyai kesan pengukuhan terbaik, diikuti oleh serbuk ultrahalus Al₂O₃, manakala serbuk ultrahalus Cr₂O₃ mempunyai kesan pengukuhan yang lemah. Ia juga diperhatikan bahawa kesan pengukuhan serbuk ultrafine SiO₂ adalah 2.5 hingga 4.4 kali lebih tinggi daripada dua jenis yang terakhir.
NO.02 Bahan Campuran
Terdapat banyak jenis campuran. Di sini, kami mengambil penyerap dan{1}}ejen pengurangan air sebagai contoh untuk menggambarkan kesannya terhadap prestasi castable tahan api simen rendah.
Apabila bahagian campuran castable adalah malar, menambah jumlah penyebaran yang berbeza boleh mengurangkan jumlah air pembinaan yang diperlukan. Apabila jumlah air pembinaan adalah malar, terdapat nilai optimum untuk kekuatan mampatan kering apabila jumlah penyebaran bertambah. Iaitu, kekuatan adalah yang terbaik apabila kandungan dispersan adalah 0.15% hingga 0.2%. Apabila tiada air-ejen penurun ditambahkan atau dos melebihi 0.5%, kekuatan akan semakin merosot atau sampel retak. Ini disebabkan oleh kecairan yang lemah pada castable dan kekurangan ketumpatan dalam badan acuan.
Terdapat banyak jenis agen pengurangan air-dan pemilihan yang sesuai harus dibuat melalui ujian. Selepas menentukan perkadaran campuran korundum simen rendah ultra-boleh dituang, natrium polifosfat, kondensat polisianamida dan kondensat naftalena sulfonat telah digunakan sebagai-agen penurun air dan dos yang sesuai telah disaring untuk menyediakan bahan tuangan refraktori. Castable tanpa air-ejen pengurangan mengalami penggumpalan spontan serbuk ultrahalus, yang tidak dapat mengisi liang dengan berkesan dan mempunyai pengagihan yang sangat tidak sekata. Sebilangan besar air terperangkap dalam flocs atau memenuhi liang-liang, mengakibatkan penggunaan air meningkat, ketumpatan pukal rendah, keliangan tinggi, dan kekuatan rendah selepas rawatan haba, dan juga tidak sesuai untuk pensinteran. Polifosfat mempunyai kesan serakan dan pengurangan air-tertentu, yang boleh, sedikit sebanyak, menghalang penggumpalan spontan serbuk ultrahalus, membolehkannya diagihkan dengan lebih sepenuhnya dalam liang, meningkatkan penggunaan air dan mengurangkan penggunaan air sebanyak kira-kira 17%.
Oleh itu, peningkatan ketumpatan pukal dan penurunan keliangan tuangan, berbanding dengan tuangan yang tidak dirawat, menghasilkan 0.6-1.9 kali peningkatan dalam kekuatan mampatan selepas pembakaran dan peningkatan 1.25 kali dalam kekuatan lenturan suhu tinggi. Ejen B dan C ialah agen pengurangan air-bercekapan tinggi-organik, dengan kesan pengurangan air{13}}terserakan yang ketara, masing-masing mencapai kadar pengurangan air sebanyak 25% dan 28%. Berbanding dengan tuangan yang tidak dirawat, ketumpatan pukalnya meningkat kira-kira 3.5%, keliangan berkurangan sebanyak 15%, kekuatan mampatan selepas pembakaran meningkat sebanyak 1-4 kali dan kekuatan lenturan suhu tinggi meningkat lebih daripada 3.5 kali. Ia juga terbukti bahawa ejen C lebih berkesan daripada ejen B. Kesimpulannya, ejen pengurangan air-mesti ditambah semasa menyediakan castable refraktori simen rendah, dan agen pengurangan air berkecekapan tinggi organik harus diutamakan.
NO.03 Serbuk Aluminium
Dalam castable tahan api palung besi, serbuk aluminium logam biasanya ditambah untuk mempercepatkan pengeringan dan menguatkan tuangan. Saiz zarah dan dosnya mempunyai kesan yang ketara ke atas prestasi castable dan harus dipilih dengan sewajarnya.
Dalam Al₂O₃-SiC-C ultra-castable simen rendah, lebih kecil saiz zarah serbuk aluminium dan lebih tinggi suhu persekitaran semasa pembinaan, lebih cergas tindak balas kimia, lebih banyak gas dihasilkan, dan lebih tinggi suhu bahan. Ini berfaedah untuk dehidrasi castable, membolehkan penaik cepat; walau bagaimanapun, tindak balas yang terlalu cepat boleh menyebabkan tetapan palsu dengan mudah, yang memudaratkan kekuatan. Perkadaran campuran castable kekal sama. Saiz zarah serbuk aluminium yang besar memudaratkan kekuatan, manakala saiz zarah yang terlalu kecil menawarkan beberapa manfaat kepada kekuatan mampatan semasa pengeringan, tetapi kekuatan lain berkurangan. Saiz zarah 88-44mm menghasilkan kekuatan yang lebih baik. Jumlah serbuk aluminium yang digunakan hendaklah ditentukan berdasarkan prestasi castable refraktori dan keadaan pembinaan; ia harus digunakan sesedikit mungkin sambil memastikan pengudaraan yang baik dan pengeringan yang cepat.
NO.04 Bahan Tambahan
Dalam Al₂O₃-SiC-C ultra-castable simen rendah, bahan SiC dan karbon harus ditambah untuk meningkatkan rintangan sanga dan kestabilan termanya. Eksperimen dan penggunaan telah membuktikan bahawa gred dan dos bahan SiC dan karbon mempunyai kesan yang ketara ke atas prestasi castable dan harus dipilih secara rasional. Tambahan pula, gred dan dos berbeza-beza bergantung pada saiz relau letupan dan lokasi penggunaan. Secara amnya,-bahan SiC dan karbon berkualiti tinggi digunakan dalam palung besi utama atau palung sanga bagi relau letupan bersaiz besar dan sederhana-, manakala bahan SiC dan karbon gred-rendah digunakan dalam relau letupan sederhana dan kecil; dos SiC biasanya 5% hingga 35%. Bahan karbon terutamanya termasuk pic, grafit serpihan, serbuk elektrod, dan grafit tanah, dengan dos 2% hingga 6%.
Dalam castable tahan api palung besi, bahan SiC dan karbon biasanya ditambah dalam bentuk serbuk halus, dengan SiC ultrahalus diutamakan. Kerana bahan ini mengandungi bahan SiC dan karbon, rintangan pengoksidaannya berkurangan. Pengoksidaan karbon meninggalkan lebih banyak mikropori, membolehkan besi cair atau sanga terus menembusi bahagian dalam, membentuk lapisan ternyahkarbur dan membawa kepada kerosakan lapisan. Menambah serbuk aluminium logam boleh meningkatkan rintangan pengoksidaan castable. Eksperimen telah menunjukkan bahawa penggunaan gabungan serbuk silikon logam, iaitu serbuk Al dan serbuk Si, menghasilkan rintangan pengoksidaan yang lebih baik dan kekuatan yang lebih baik bagi castable. Ini kerana tindak balas silikon logam dan aluminium dengan karbon pada suhu tinggi untuk membentuk SiC dan Al₄C₃ membawa kepada struktur mikro dan permukaan yang lebih tumpat.
Dalam tuangan refraktori simen rendah Al₂O₃-SiO₂, penambahan serbuk halus kyanit 2%–8% pada suhu tinggi 1200–1400 darjah menggalakkan pembentukan mullite, dengan itu meningkatkan kekuatannya. Ini bermakna kyanite bertindak bukan sahaja sebagai agen pengembang tetapi juga sebagai agen mineralisasi.
