Los moldes refractarios con bajo contenido de cemento se comparan con los moldes refractarios de cemento de aluminato tradicionales. La cantidad de cemento añadido a los moldes refractarios de cemento de aluminato tradicionales suele ser del 12 al 20 %, y la cantidad de agua añadida generalmente es del 9 al 13 %. Debido a la gran cantidad de agua añadida, el cuerpo fundido tiene muchos poros, no es denso y tiene poca resistencia; debido a la gran cantidad de cemento agregado, aunque se pueden obtener resistencias a temperatura normal y baja más altas, la resistencia disminuye debido a la transformación cristalina del aluminato de calcio a temperaturas medias. Obviamente, el CaO introducido reacciona con SiO2 y Al2O3 en el moldeable para generar algunas sustancias de bajo punto de fusión, lo que resulta en el deterioro de las propiedades del material a alta temperatura.
Cuando se utiliza tecnología de polvo ultrafino, aditivos de alta eficiencia y gradación científica de partículas, el contenido de cemento del moldeable se reduce a menos del 8% y el contenido de agua se reduce a ≤7%, y se puede fabricar un moldeable refractario de serie baja en cemento. preparado y introducido El contenido de CaO es ≤2,5% y sus indicadores de rendimiento generalmente superan los de los moldeables refractarios de cemento de aluminato. Este tipo de moldeable refractario tiene buena tixotropía, es decir, el material mezclado tiene una determinada forma y comienza a fluir con un poco de fuerza externa. Cuando se elimina la fuerza externa, mantiene la forma obtenida. Por lo tanto, también se le llama moldeable refractario tixotrópico. El moldeable refractario autofluido también se llama moldeable refractario tixotrópico. Pertenece a esta categoría. Hasta el momento no se ha definido el significado preciso de calcinables refractarios de serie baja en cemento. La Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales (ASTM) define y clasifica los moldes refractarios según su contenido de CaO.
Densos y de alta resistencia son las características sobresalientes de los moldes refractarios de la serie con bajo contenido de cemento. Esto es bueno para mejorar la vida útil y el rendimiento del producto, pero también trae problemas al hornear antes de su uso, es decir, puede ocurrir vertido fácilmente si no se tiene cuidado durante el horneado. El fenómeno de estallido del cuerpo puede requerir al menos volver a verterlo, o puede poner en peligro la seguridad personal de los trabajadores circundantes en casos graves. Por lo tanto, varios países también han realizado diversos estudios sobre la cocción de moldes refractarios de series bajas en cemento. Las principales medidas técnicas son: formulando curvas de horno razonables e introduciendo excelentes agentes antiexplosión, etc., esto puede hacer que los moldeables refractarios el agua se elimine suavemente sin causar otros efectos secundarios.
La tecnología de polvo ultrafino es la tecnología clave para los moldeables refractarios de serie con bajo contenido de cemento (actualmente, la mayoría de los polvos ultrafinos utilizados en cerámicas y materiales refractarios tienen en realidad entre 0,1 y 10 m, y funcionan principalmente como aceleradores de dispersión y densificadores estructurales. El primero fabrica el Las partículas de cemento están muy dispersas sin floculación, mientras que este último llena completamente los microporos del cuerpo de vertido y mejora la resistencia.
Los tipos de polvos ultrafinos comúnmente utilizados actualmente incluyen SiO2, α-Al2O3, Cr2O3, etc. El área de superficie específica del micropolvo de SiO2 es de aproximadamente 20 m2/g, y su tamaño de partícula es aproximadamente 1/100 del tamaño de partícula del cemento, por lo que tiene buena propiedades de relleno. Además, los micropolvos de SiO2, Al2O3, Cr2O3, etc. también pueden formar partículas coloidales en el agua. Cuando hay un dispersante presente, se forma una doble capa eléctrica superpuesta en la superficie de las partículas para generar repulsión electrostática, que supera la fuerza de Van der Waals entre las partículas y reduce la energía de la interfaz. Previene la adsorción y floculación entre partículas; al mismo tiempo, el dispersante se adsorbe alrededor de las partículas para formar una capa de disolvente, lo que también aumenta la fluidez del moldeable. Este es también uno de los mecanismos del polvo ultrafino, es decir, agregar polvo ultrafino y dispersantes apropiados puede reducir el consumo de agua de los moldeables refractarios y mejorar la fluidez.
El fraguado y endurecimiento de los moldes refractarios con bajo contenido de cemento es el resultado de la acción combinada de la unión por hidratación y la unión por cohesión. La hidratación y endurecimiento del cemento de aluminato de calcio son principalmente la hidratación de las fases hidráulicas CA y CA2 y el proceso de crecimiento cristalino de sus hidratos, es decir, reaccionan con el agua para formar escamas hexagonales o en forma de aguja CAH10, C2AH8 y productos de hidratación como como cristales cúbicos de C3AH6 y geles de Al2O3аq forman una estructura de red de condensación-cristalización interconectada durante los procesos de curado y calentamiento. La aglomeración y la unión se deben a que el polvo ultrafino de SiO2 activo forma partículas coloidales cuando se encuentra con el agua y con los iones que se disocian lentamente del aditivo agregado (es decir, la sustancia electrolítica). Debido a que las cargas superficiales de los dos son opuestas, es decir, la superficie del coloide ha adsorbido contraiones, lo que provoca que el potencial £2 disminuya y se produzca condensación cuando la adsorción alcanza el "punto isoeléctrico". En otras palabras, cuando la repulsión electrostática en la superficie de las partículas coloidales es menor que su atracción, se produce un enlace cohesivo con la ayuda de la fuerza de Van der Waals. Después de condensar el refractario moldeable mezclado con polvo de sílice, los grupos Si-OH formados en la superficie de SiO2 se secan y deshidratan para formar un puente, formando una estructura de red de siloxano (Si-O-Si), endureciéndose así. En la estructura de red de siloxano, los enlaces entre el silicio y el oxígeno no disminuyen a medida que aumenta la temperatura, por lo que la resistencia también sigue aumentando. Al mismo tiempo, a altas temperaturas, la estructura de la red de SiO2 reaccionará con el Al2O3 envuelto en ella para formar mullita, lo que puede mejorar la resistencia a temperaturas medias y altas.
Hora de publicación: 28 de febrero de 2024
