Slévatelný s vysokým obsahem oxidu hlinitéhoje tahounem stavby průmyslových pecí. Lije, vibruje a vkládá se do hutného, nosného ostění – žádné spáry cihel, u jednoduchých tvarů není potřeba zručného zedníka. Ale "s vysokým obsahem oxidu hlinitého litý" není jediný produkt. Rozdíl mezi odlévatelným materiálem pro všeobecné použití se 70 % Al2O3 a odlévatelným materiálem na bázi korundu s 90 % Al2O3 je významný jak z hlediska výkonu, tak ceny.
Tato příručka vám poskytuje skutečná čísla podle třídy, vysvětluje, co každý parametr v datovém listu skutečně znamená, a prochází kroky míchání a instalace, které určují, zda vaše obložení vydrží 12 měsíců nebo 3.
Co definuje "vysoký obsah oxidu hlinitého" v litých žáruvzdorných materiálech?
V průmyslu žáruvzdorných materiálů "vysoký obsah oxidu hlinitého" znamená obsah Al203 nad 45 %. To je výchozí bod. U žárobetonů používaných v seriózních průmyslových pecích je praktický rozsah 70–90 % Al₂O₃ – pod 70 % se nacházíte v oblasti šamotové hlíny, nad 90 % se přesouváte do odlévacích prvků z korundu nebo deskového oxidu hlinitého, které mají jinou cenovou kategorii.
Co dělá Al₂O₃? Tři věci:
Nosnost při teplotě.Vyšší oxid hlinitý znamená vyšší teplotu RUL (Refractoriness Under Load) – bod, ve kterém se cihla začne deformovat pod tlakem. Při 70 % Al203 je RUL T0.5 kolem 1380 stupňů. Na 90 % vyšplhá přes 1580 stupňů.
Chemická odolnost.Fáze s vysokým obsahem oxidu hlinitého odolávají působení alkálií a pronikání strusky lépe než šamotová hlína. U aplikací, jako jsou vstupy do rotačních pecí nebo vyzdívky předehřívače cementu, na tom záleží více než na tepelné vodivosti.
Tolerance tepelných šoků.Paradoxně odlévatelný čistý korund (99 % Al₂O₃) má nižší odolnost proti tepelným šokům než druhy 70–80 %, protože korund postrádá síť mikrotrhlin, která absorbuje napětí. Pokud vaše pec denně cykluje, může 80 % překonat 90 % v reálném životě kampaně.
Specifikace třídy na první pohled - 70 %, 80 %, 90 % Al₂O₃ Tabulka dat
| Vlastnictví | 70 % Al203 | 80 % Al203 | 90 % Al203 |
|---|---|---|---|
| Obsah Al₂O3 (%) | 70–72 | 78–82 | 88–92 |
| obsah SiO₂ (%) | 20–25 | 12–18 | 5–8 |
| Objemová hmotnost po vypálení (g/cm³) | 2.50–2.65 | 2.70–2.85 | 2.90–3.05 |
| Zjevná pórovitost (%) | 14–18 | 12–16 | 10–14 |
| CCS @ 110 stupňů (MPa) | 60–80 | 80–110 | 100–140 |
| CCS @ 1000 stupňů (MPa) | 75–100 | 90–130 | 120–160 |
| RUL T₀.₅ ( stupeň ) | 1350–1400 | 1450–1500 | 1550–1600 |
| PLC @ 1500 stupňů × 3 h (%) | −0,3 až +0.3 | −0,3 až +0.2 | −0,2 až +0.2 |
| Maximální provozní teplota ( stupně ) | 1550 | 1650 | 1750 |
| Tepelná vodivost @ 1000 stupňů (W/m·K) | 1.8–2.2 | 2.0–2.5 | 2.2–2.8 |
Zdroj: Vnitropodniková data kontroly kvality, průměr 200 šarží. Klasifikační standard ASTM C401.
Index nákladů(relativní, základ FOB Qingdao): 70 %=1.0×|80 %=1.4×|90 %=2.0–2,5×
Pro většinu aplikací zálohování cementářských pecí a pecí pro tepelné zpracování je 80% Al₂O₃ na hranici mezi cenou a výkonem. Vidíme mnoho přehnaných specifikací na 90 %, když 80 % by tuto práci provedlo při o 40 % nižších nákladech na materiál.
Jak číst datový list Castable: Vysvětlení CCS, RUL, PLC
Datasheety nejsou všechny poctivé. Zde je návod, jak kriticky číst čísla:
CCS (Cold Crushing Strength).Většina dodavatelů uvádí CCS po sušení při 110 stupních. Toho lze snadno dosáhnout. Požádejte o CCS po vypálení na 1000 stupňů - řekne vám, kolik síly přežije první tepelný cyklus. Hodnoty pod 60 MPa při 1000 stupních jsou červenou vlajkou pro jakékoli konstrukční obložení.
RUL (Refractoriness Under Load).Hodnota T0.5 je teplota, při které se vzorek stlačil o 0,5 % při zatížení 0,2 MPa. T₀.5 1450 stupňů znamená: pod hmotností pece se tento odlévatelný materiál začne dotvarovat nad 1450 stupňů. Vždy porovnejte RUL s vaší skutečnou špičkovou teplotou pece – mezera je vaší bezpečnostní rezervou.
PLC (Permanent Linear Change).To vám řekne, zda se litý materiál po použití při vysoké teplotě smršťuje nebo roztahuje. Hodnoty mimo ±0,5 % indikují rozměrovou nestabilitu. Nadměrné smrštění=otevírání spár a praskání obložení. Nadměrná expanze=odlupování a delaminace.
Zjevná pórovitost.Nižší je lepší pro chemickou odolnost. Nad 18 % znamená, že výstelka je dostatečně porézní, aby roztavená struska časem infiltrovala mikrostrukturu.
Jedna věc mnoha kupujícím uniká: rychlost přidávání vody na TDS je uvedena jako procento suché hmotnosti (obvykle 5–8 %). Přidání více vody „kvůli tekutosti“ dramaticky snižuje CCS – viděli jsme, že polní obložení selhalo při 30–40 % jmenovitého CCS jednoduše proto, že dodavatel přidal 2 % vody navíc.
Míchání a instalace - vodní poměr, vibrace, vytvrzování
Míchání
Použijte mixér s nuceným chodem (pánev nebo buben). Spádové míchačky betonu poskytují nekonzistentní výsledky.
Poměr vody k prášku podle stupně:
| Stupeň | Vibrační lití | Volný průtok / samonivelační |
|---|---|---|
| 70 % Al203 | 5.5–6.5% | N/A (hustý stupeň) |
| 80 % Al203 | 5.0–6.0% | 6,5–7,5 % (varianta LCC) |
| 90 % Al203 | 4.5–5.5% | 6,0–7,0 % (samotok) |
Míchejte 3–5 minut, dokud není homogenní. Nepřidávejte vodu postupně, abyste zlepšili tekutost – použijte změkčovadlo, pokud potřebujete lepší zpracovatelnost.
Bednění a vibrace
Odlévání ve zdvihu maximálně 300–400 mm. Každý zdvih vibrujte po dobu 30–60 sekund při 50 Hz. Převibrování způsobuje segregaci agregátů. Kontrola: žárobeton by měl obtékat výztuž a vyplnit rohy bednění bez dutin.
Vytvrzování a vysoušení
Po odlití vytvrzujte minimálně 24 hodin při 15–25 stupních před jakoukoli aplikací tepla. Poté postupujte podle křivky vysychání:
| Fáze | Teplotní rozsah | Rychlost vytápění | Držet |
|---|---|---|---|
| 1 | Okolní → 110 stupňů | 15 stupňů/hod | 8 hrs |
| 2 | 110 stupňů → 350 stupňů | 20 stupňů/hod | 4 hrs |
| 3 | 350 stupňů → 600 stupňů | 25 stupňů/hod | 2 hrs |
| 4 | 600 stupňů → Provoz | 30-50 stupňů/hod | Za proces |
O 110stupňovém držení se nedá vyjednávat - tudy odchází chemicky vázaná voda. Spěchání kolem něj způsobuje nahromadění tlaku páry a explozivní odprýskávání.
Běžné příčiny selhání a jak se jim vyhnout
1. Přebytečná voda během míchání.Již zmíněno – nejčastější příčina předčasného selhání. Dodržujte poměr vody TDS. Pokud si dodavatel stěžuje na zpracovatelnost, použijte superplastifikátor.
2. Nedostatečná doba vytvrzení před zahřátím.Minimálně 24 hodin při okolní teplotě. V chladném klimatu (pod 10 stupňů) prodlužte na 48 hodin.
3. Tepelný šok z rychlého prvního zahřátí.Křivka vysychání není volitelná. 4hodinová pec přivedená na 1000 stupňů za 2 hodiny praskne. Vyměnili jsme vyzdívky, které selhaly 1. den, protože vedoucí stavby „potřeboval pec online“.
4. Špatná známka pro aplikaci.70 % Al2O3 v zóně pánvové strusky . 80 % Al2O3, kde je silné napadení alkáliemi. K těmto záměnám dochází. Před objednávkou se seznamte s pozicí obložení.
5. Kontaminované kamenivo nebo cement.Slévatelný materiál s vysokým obsahem oxidu hlinitého je citlivý na znečištění křemičitanem vápenatým z nízkokvalitního žáruvzdorného cementu. Před výrobou vždy specifikujte zdroj cementu a požádejte o COA.
Kontrolní seznam pro získávání zdrojů – co požadovat, než si objednáte
Před zadáním hromadné objednávky:
TDS s hodnotami CCS přijak 110 stupňů, tak 1000 stupňů(nejen 110 stupňů)
Údaje RUL T₀.₅ (testováno podle ASTM C113 nebo ISO 1893)
Data PLC při vaší provozní teplotě + 50 stupňů
Dávka COA ze stejného výrobního cyklu (Al₂O3 %, Fe₂O₃ %, distribuce velikosti zrn)
Poměr vody a prášku potvrzen pro váš typ aplikace (vibrace vs. samoproudění)
Certifikát ISO 9001:2015 s platným datem
Vzorek k dispozici před hromadnou objednávkou (50–100 kg)
Každou výrobní šarži testujeme na výše uvedené parametry. Záznamy o kontrole kvality jsou uchovávány po dobu 36 měsíců – dohledatelné podle čísla šarže na sáčku.
Často kladené otázky
K čemu se používá žáruvzdorný materiál s vysokým obsahem oxidu hlinitého?
Žáruvzdorný materiál s vysokým obsahem oxidu hlinitého se používá pro vyzdívky průmyslových pecí a pecí pracujících mezi 1400 stupni a 1750 stupni. Mezi běžné aplikace patří vstupy a výstupy cementářských rotačních pecí, záložní vyzdívky ocelových pánví, vyzdívky pecí pro tepelné zpracování, krakovací pece v petrochemických závodech a opravy střech elektrických obloukových pecí. Třída 70 % se používá pro obecné zálohování a strukturální obložení; 80–90% třídy se používají pro přímý kontakt s horkým povrchem tam, kde je požadována odolnost proti strusce a únosnost.
Jaký je rozdíl mezi litím s vysokým obsahem oxidu hlinitého a litým s nízkým obsahem cementu (LCC)?
Slévatelný oxid hlinitý se vztahuje na obsah Al203 (Větší nebo rovný 70 %).Nízko cementové slévatelné(LCC) označuje obsah hlinitanového cementu (méně než nebo rovný 4 %). Tyto dvě klasifikace se mohou překrývat – žárobeton s nízkým obsahem cementu může být také žárobeton s vysokým obsahem oxidu hlinitého. LCC má nižší obsah CaO, což snižuje infiltraci strusky a zlepšuje pevnost při vysokých teplotách. Pro náročné aplikace nad 1500 stupňů doporučujeme kombinovat obojí: složení s vysokým obsahem oxidu hlinitého + nízkým obsahem cementu.
Jak dlouho trvá vytvrzení litého materiálu s vysokým obsahem oxidu hlinitého před vypálením?
Před zahájením cyklu sušení je zapotřebí minimálně 24 hodin při okolní teplotě (15–25 stupňů). Kritickým prvním stupněm je pomalé zahřívání na 110 stupňů s 8hodinovou pauzou pro odstranění volné vody. Vynechání nebo zkrácení tohoto držení je nejčastější příčinou explozivního odprýskávání nových obložení.
Lze slévatelný materiál s vysokým obsahem oxidu hlinitého opravit bez úplné výměny?
Ano, pro lokalizované poškození do 30 % plochy obložení. Pro záplatování za tepla použijte kompatibilní stříkací litý materiál stejné třídy Al₂O₃. U větších poruch nebo poškození konstrukce je úplná výměna nákladově efektivnější než opakované opravy záplat. Dodáváme jak vibračně lité, tak i stříkací složení našeho litého materiálu s vysokým obsahem oxidu hlinitého.
