Tuhnutí a vytvrzenínízkocementové žáruvzdorné žárobetonyje způsobena především koagulací a lepením. Proto je role ultrajemného prášku klíčová, protože je klíčovým faktorem určujícím a ovlivňujícím jeho výkon. Zároveň nelze ignorovat vliv příměsí na jeho výkon.
NO.01 Ultrajemný prášek
Ultrajemné prášky v nízkocementových odlévacích hmotách zahrnují hlavně aktivní křemičitý úlet, prášek -Al203 a prášek Cr203 s obsahem (%) 93,2 %, vyšším než 90 % a vyšším než 99 %. Distribuce velikosti částic těchto tří typů ultrajemných prášků je uvedena v tabulce níže. Tabulka ukazuje, že částice menší než 1,0 mm tvoří více než 71 %.
Žáruvzdorné žárobetony mají stejný podíl směsi s obsahem CaO přibližně 0,6 %. Tři skupiny vzorků byly připraveny přidáním aktivního Si02, -Al203 (-aluminový prášek) a směsi obou ultrajemných prášků, v tomto pořadí, ve stejném množství. Se zvyšující se teplotou ohřevu se zvyšuje pevnost všech odlitků s různými ultrajemnými prášky.
Rovněž bylo pozorováno, že různé ultrajemné prášky přispívají různě k pevnosti odlitků. Odlévatelný materiál se stejným množstvím aktivního SiO₂ a -Al2O3 kompozitního ultrajemného prášku vykazuje nejvyšší pevnost, následovaný odlévatelným materiálem s aktivním SiO2 ultrajemným práškem, zatímco odlévatelný s ultrajemným práškem oxidu hlinitého má nejnižší pevnost. Při teplotě ohřevu 1500 stupňů je pevnost žárobetonů se třemi typy ultrajemných prášků v zásadě podobná. To znamená, že při přípravě žáruvzdorných žárobetonů s nízkým obsahem cementu jsou nejlepší kompozitní ultrajemné prášky, a pokud se používají samostatně, měl by být preferován aktivní Si02 ultrajemný prášek.
Zvýšení množství ultrajemného prášku Si02 však sníží obsah Al203 v odlitku a zvýší volný křemen, což nevyhnutelně povede ke snížení odolnosti odlitku proti strusce. Například směsný podíl litého žáruvzdorného materiálu pro železné žlaby je: 70 % kameniva s vysokým -oxidem hlinitým, 14,2 % SiC, 5,8 % C, 0,2 % dispergačního činidla, 6,5 % vody a 10 % prášku s vysokým -oxidem hlinitým a ultrajemného prášku SiO₂ dohromady. Zkoušky odolnosti proti strusce byly provedeny za použití kelímkové metody v redukční atmosféře. Zkušební podmínky: standardní zásaditost strusky 1,105, teplota ohřevu a doba výdrže 1500 stupňů, 4 hodiny. Se zvyšujícím se obsahem ultrajemného prášku SiO₂ existuje optimální hodnota odolnosti proti strusce; to znamená, že nejlepší odolnosti vůči strusce je dosaženo, když je obsah ultrajemného prášku kolem 5 %.
Při konstantním podílu lité směsi a kombinovaném obsahu žáruvzdorného jemného prášku a ultrajemného prášku se pevnost v tlaku po vypálení při 1600 stupních také zvyšuje se zvyšujícím se obsahem ultrajemného prášku, ale existuje optimální hodnota. S obsahem ultrajemného prášku Si02 přibližně 5 % a ultrajemných prášků Al203 a Cr203 s podílem přibližně 7 % je pevnost dobrá a další vlastnosti jsou také vynikající. Pokud jde o typ ultrajemného prášku, má nejlepší vyztužující účinek ultrajemný prášek Si02, následovaný ultrajemným práškem Al203, zatímco ultrajemný prášek Cr203 má slabý zpevňující účinek. Bylo také pozorováno, že zpevňující účinek ultrajemného prášku Si02 je 2,5 až 4,4krát vyšší než u posledně jmenovaných dvou typů.
Č.02 Příměsi
Existuje mnoho druhů příměsí. Zde uvádíme příklady dispergačních činidel a činidel snižujících obsah vody-, abychom ilustrovali jejich vliv na výkonnost žáruvzdorných žárobetonů s nízkým obsahem cementu.
Když je směsný podíl žárobetonu konstantní, přidání různých množství dispergačního činidla může snížit množství potřebné stavební vody. Když je množství stavební vody konstantní, existuje optimální hodnota pevnosti v tlaku za sucha s rostoucím množstvím dispergačního činidla. To znamená, že pevnost je nejlepší, když je obsah dispergačního činidla 0,15 % až 0,2 %. Pokud se nepřidá žádné činidlo snižující množství vody nebo dávka překročí 0,5 %, pevnost se zhorší nebo vzorek popraská. To je způsobeno špatnou tekutostí odlitku a nedostatečnou hustotou tvarovaného tělesa.
Existuje mnoho typů činidel snižujících-vodu a jejich vhodný výběr by měl být proveden prostřednictvím testování. Po stanovení podílu směsi ultra-korundu s nízkým obsahem cementu, polyfosforečnanu sodného, polykyanamidových kondenzátů a naftalensulfonátových kondenzátů byly použity jako činidla redukující vodu- a byly prověřeny vhodné dávky pro přípravu žáruvzdorných žárobetonů. Odlévané výrobky bez přísad snižujících obsah vody- trpí spontánním shlukováním ultrajemných prášků, které nemohou účinně vyplnit póry a mají extrémně nerovnoměrnou distribuci. Velké množství vody se zachycuje ve vločkách nebo vyplňuje póry, což má za následek zvýšenou spotřebu vody, nízkou objemovou hmotnost, vysokou pórovitost a nízkou pevnost po tepelném zpracování a je také nepříznivé pro slinování. Polyfosforečnany mají určitý dispergační a vodu-redukující účinek, který může do určité míry zabránit spontánní aglomeraci ultrajemných prášků, což umožňuje jejich lepší distribuci v pórech, zlepšuje využití vody a snižuje spotřebu vody přibližně o 17 %.
Zvýšená objemová hmotnost a snížená poréznost odlitku ve srovnání s neošetřeným odlitkem tedy vedla k 0,6-1,9násobnému zvýšení pevnosti v tlaku po vypálení a 1,25násobnému zvýšení pevnosti v ohybu za vysokých-teplot. Činidla B a C jsou organická vysoce -účinná činidla snižující obsah vody-s obzvláště významnými účinky na snížení disperze vody- a dosahují 25 % a 28 % snížení obsahu vody. V porovnání s neošetřeným odlévatelným materiálem se jejich objemová hmotnost zvýšila přibližně o 3,5 %, pórovitost se snížila o 15 %, pevnost v tlaku po vypálení se zvýšila 1-4krát a pevnost v ohybu za vysokých-teplot vzrostla více než 3,5krát. Je také zřejmé, že činidlo C je účinnější než činidlo B. Závěrem lze říci, že při přípravě žáruvzdorných žáruvzdorných materiálů s nízkým obsahem cementu je třeba přidat činidla snižující množství vody a upřednostňovat by se měly organické vysoce účinné činidla snižující obsah vody.
Č.03 Hliníkový prášek
V žáruvzdorných žáruvzdorných žáruvzdorných železných žlabech se obecně přidává kovový hliníkový prášek pro urychlení sušení a zpevnění odlitku. Jeho velikost částic a dávkování mají významný vliv na výkonnost odlévaného materiálu a měly by být vhodně zvoleny.
Čím menší je velikost částic hliníkového prášku a čím vyšší je okolní teplota během konstrukce, tím je v případě Al₂O₃-SiC-C-C-s ultranízkocementových žárobetonů intenzivnější chemická reakce, tím více plynu vzniká a tím vyšší je teplota materiálu. To je výhodné pro dehydrataci litého materiálu, což umožňuje rychlé pečení; příliš rychlá reakce však může snadno vést k nesprávnému nastavení, které je škodlivé pro pevnost. Směšovací poměry žárobetonu zůstávají stejné. Velké částice hliníkového prášku jsou škodlivé pro pevnost, zatímco příliš malé velikosti částic nabízejí určitý přínos pro pevnost v tlaku během sušení, ale jiné pevnosti se snižují. Velikost částic 88-44 mm má za následek lepší pevnost. Množství použitého hliníkového prášku by mělo být určeno na základě vlastností žáruvzdorného odlitku a stavebních podmínek; měl by se používat co nejméně a zároveň zajistit dobré odvětrání a rychlé schnutí.
Č.04 Aditiva
Do žárobetonů s extrémně nízkým obsahem cementu Al₂O₃-SiC-C- by měly být přidány SiC a uhlíkové materiály, aby se zlepšila jejich odolnost vůči strusce a tepelná stabilita. Experimenty a použití prokázaly, že jakost a dávkování SiC a uhlíkových materiálů mají významný vliv na vlastnosti žárobetonů a měly by být vybírány racionálně. Kromě toho se druh a dávkování liší v závislosti na velikosti vysoké pece a místě aplikace. Obecně se vysoce-kvalitní SiC a uhlíkové materiály používají v hlavním železném žlabu nebo struskovém žlabu velkých a středních-vysokých pecí, zatímco SiC a uhlíkové materiály nižší{8}}kvality se používají ve středních a malých vysokých pecích; dávka SiC je obecně 5 % až 35 %. Uhlíkové materiály zahrnují především smůlu, vločkový grafit, elektrodový prášek a zemitý grafit v dávce 2 % až 6 %.
V žáruvzdorných žáruvzdorných žáruvzdorných železných žlabech se SiC a uhlíkové materiály obecně přidávají ve formě jemného prášku, přičemž výhodný je ultrajemný SiC. Protože tento materiál obsahuje SiC a uhlíkové materiály, snižuje se jeho oxidační odolnost. Oxidace uhlíku zanechává více mikropórů, což umožňuje plynulé pronikání roztaveného železa nebo strusky dovnitř, čímž se vytváří oduhličená vrstva a dochází k poškození obložení. Přidání kovového hliníkového prášku může zlepšit odolnost odlitku proti oxidaci. Experimenty ukázaly, že kombinované použití kovového křemíkového prášku, tj. Al prášku a Si prášku, vede k lepší odolnosti proti oxidaci a zlepšené pevnosti odlitku. Je to proto, že reakce kovového křemíku a hliníku s uhlíkem při vysokých teplotách za vzniku SiC a Al4C3 vede k hustší mikrostruktuře a povrchu.
V žáruvzdorných žáruvzdorných žáruvzdorných materiálech s nízkým obsahem cementu Al₂O₃{0}}SiO₂ podporuje přidání 2 %–8 % jemného prášku kyanitu při vysokých teplotách 1200–1400 stupňů tvorbu mullitu, čímž se zvyšuje jeho pevnost. To znamená, že kyanit působí nejen jako expandující činidlo, ale také jako mineralizační činidlo.
