Tiada bahan "terbaik" sepenuhnya untuk penutup relau tahan api; hanya formula yang paling sesuai dengan suhu, persekitaran yang menghakis dan bentuk struktur. Walaupun penutup relau relau kalsium karbida dan relau arka elektrik mungkin kelihatan serupa, keadaan operasinya berbeza dengan ketara, dan pendekatan pemilihan bahan harus berperingkat dan progresif.
I. Penutup Relau Kalsium Karbida: Sistem Serbuk Mikro-Simen-Rendah
Walaupun suhu peleburan relau kalsium karbida adalah tinggi, hakisan logam cair adalah agak ringan, dan kekerapan hentaman kejutan haba adalah lebih rendah daripada relau arka elektrik. Persekitaran ini paling sesuai untuk proses komposit "simen-rendah + mikro-serbuk":
1. Kandungan simen dikurangkan kepada di bawah 3%, penggabungan CaO diminimumkan, kandungan fasa cecair rendah pada suhu tinggi, lengkung kekuatan suhu sederhana-ke-tinggi bagi castable adalah stabil, dan pengecutan kemudiannya adalah minimum;
2. Serbuk mikro-aktif mengisi liang kapilari, mengurangkan penambahan air sebanyak 15%–20%, menghasilkan badan refraktori yang padat tanpa serbuk permukaan selepas dibakar;
3. Tuangan bersepadu mencipta cangkerang yang lancar untuk penutup relau, menghalang gas beralkali daripada meresap masuk melalui celah, memanjangkan hayat perkhidmatan sebanyak kira-kira 15% berbanding dengan penutup bata tradisional.
Dengan sistem ini, tiada gentian keluli tambahan diperlukan untuk memenuhi keperluan perkhidmatan, dan kos bahan dan risiko pembinaan boleh dikawal.
II. Penutup Relau Arka Elektrik: Gentian Keluli Diperketatkan-Sistem Simen Rendah
Selain daripada menahan suhu melebihi 1600 darjah, penutup relau arka elektrik juga mengalami lengkokan yang kerap dari lubang elektrod, pemanasan dan penyejukan pantas, dan percikan titisan cair, menjadikan keadaan operasi sangat keras. Batu bata -alumina tinggi, disebabkan penyambungnya yang pekat dan rintangan renjatan haba yang tidak mencukupi, terdedah kepada gelang-berbentuk spalling di sekeliling lubang elektrod, yang membawa kepada keruntuhan setempat penutup relau. Menggunakan kompositboleh dituang refraktori"gentian keluli tahan-rendah-simen + haba-" boleh menangani isu berikut secara khusus:
1. Taburan tiga-gentian keluli menghalang perambatan retakan mikro, meningkatkan keliatan lentur lebih 30% dan mengekalkan lebih 60% kekuatan sisa selepas 30 kitaran kejutan haba;
2. Penyambung gentian mengurangkan tegasan pengecutan serta-merta semasa pengeringan dan peleburan relau, tanpa kelihatan melalui-rekahan pada tepi lubang elektrod;
3. Pengoksidaan gentian semasa peringkat suhu sederhana- dan tinggi-meninggalkan saluran berliang mikro yang membebaskan tekanan wap dalaman, menghalang pecah;
4. Tuangan bersepadu menghapuskan kelemahan pada sambungan bata, menyekat laluan menyelamatkan diri dan memanjangkan kitaran penyelenggaraan penutup relau dari 3-4 bulan kepada lebih 6 bulan.
Jumlah gentian keluli yang ditambah biasanya dikawal antara 1.5% dan 2.5%. Terlalu banyak serat boleh menyebabkan aglomerasi dengan mudah, manakala terlalu sedikit akan mengakibatkan pengerasan yang tidak mencukupi. Panjang gentian 20–25 mm dan diameter 0.3–0.5 mm memberikan padanan yang optimum dengan kebolehlilir tuangan refraktori.
III. Logik Pemilihan Bahan: Keadaan Kerja Pertama, Bahan Kedua
Pemilihan daripadabahan penutup relauhendaklah mengikut pendekatan tiga-peringkat: suhu, kakisan dan struktur.
1. Tahap suhu menentukan ketulenan matriks dan sistem ikatan. Lebih besar daripada atau sama dengan 1600 darjah memerlukan bahan simen-rendah atau pun-rendah-yang rendah.
2. Kekerapan kejutan terma dan magnitud perbezaan suhu menentukan sama ada peneguhan gentian keluli diperlukan. Serat adalah penting dalam persekitaran dengan pemanasan dan penyejukan yang cepat.
3. Untuk struktur kompleks dan lubang elektrod padat, tuangan kamiran adalah lebih baik untuk memudahkan pemprosesan dan pemasangan bata berbentuk tidak sekata dan mengurangkan titik lemah.
Dalam rangka kerja ini, gentian keluli boleh diabaikan daripada penutup relau kalsium karbida, menggunakan sistem serbuk mikro-simen-rendah untuk mencapai penjimatan dan jangka hayat yang mencukupi. Walau bagaimanapun, gentian keluli mesti dimasukkan ke dalam penutup relau arka elektrik, mengorbankan keliatan untuk keselamatan dan integriti untuk hayat perkhidmatan yang lebih lama.
Nilai tuangan tahan api penutup relau bukan terletak pada tahap penunjuk tunggal, tetapi pada keupayaannya untuk mengubah kecerunan suhu, media menghakis dan tegasan mekanikal kepada kerosakan mikro-yang boleh dikawal dalam bahan. Selagi formula dan keadaan kerja dipadankan dengan tepat, kedua-dua sistem-simen dan gentian keluli yang rendah boleh mengatasi dengan ketara struktur batu bata tradisional, mencapai gandingan optimum "jangka hayat-bahan-".
