I calcinabili refrattari a basso contenuto di cemento sono confrontati con i tradizionali calcinabili refrattari in cemento alluminato. La quantità di cemento aggiunto ai tradizionali materiali colabili refrattari in cemento alluminato è generalmente del 12-20% e la quantità di acqua aggiunta è generalmente del 9-13%. A causa dell'elevata quantità di acqua aggiunta, il corpo fuso presenta molti pori, non è denso e ha una bassa resistenza; a causa della grande quantità di cemento aggiunto, sebbene sia possibile ottenere resistenze più elevate a temperature normali e basse, la resistenza diminuisce a causa della trasformazione cristallina dell'alluminato di calcio a temperature medie. Ovviamente, il CaO introdotto reagisce con SiO2 e Al2O3 nel colabile per generare alcune sostanze a basso punto di fusione, con conseguente deterioramento delle proprietà ad alta temperatura del materiale.
Quando si utilizzano la tecnologia delle polveri ultrafini, additivi ad alta efficienza e gradazione scientifica delle particelle, il contenuto di cemento del calcinabile è ridotto a meno dell'8% e il contenuto di acqua è ridotto a ≤ 7%, e una serie di colata refrattaria a basso contenuto di cemento può essere preparato e introdotto Il contenuto di CaO è ≤2,5% e i suoi indicatori di prestazione generalmente superano quelli dei calcinabili refrattari di cemento alluminato. Questo tipo di calcinabile refrattario ha una buona tixotropia, cioè il materiale miscelato ha una certa forma e inizia a scorrere con una piccola forza esterna. Quando la forza esterna viene rimossa, mantiene la forma ottenuta. Pertanto, è anche chiamato colabile refrattario tissotropico. Il colabile refrattario autofluente è anche chiamato colabile refrattario tissotropico. Appartiene a questa categoria. Il significato preciso dei calcinabili refrattari della serie a basso contenuto di cemento non è stato finora definito. L'American Society for Testing and Materials (ASTM) definisce e classifica i calcinabili refrattari in base al loro contenuto di CaO.
Densa ed elevata resistenza sono le caratteristiche eccezionali dei calcinabili refrattari della serie a basso contenuto di cemento. Ciò è utile per migliorare la durata e le prestazioni del prodotto, ma crea anche problemi durante la cottura prima dell'uso, ovvero può verificarsi facilmente il versamento se non si presta attenzione durante la cottura. Il fenomeno dello scoppio del corpo può richiedere almeno un nuovo versamento o, nei casi più gravi, può mettere in pericolo la sicurezza personale dei lavoratori circostanti. Pertanto, vari paesi hanno condotto anche vari studi sulla cottura di calcinabili refrattari di serie a basso contenuto di cemento. Le principali misure tecniche sono: formulando curve del forno ragionevoli e introducendo eccellenti agenti anti-esplosione, ecc., ciò può far sì che i calcinabili refrattari L'acqua venga eliminata senza problemi senza causare altri effetti collaterali.
La tecnologia delle polveri ultrafini è la tecnologia chiave per i calcinabili refrattari della serie a basso contenuto di cemento (attualmente la maggior parte delle polveri ultrafini utilizzate nella ceramica e nei materiali refrattari sono in realtà comprese tra 0,1 e 10 m, e funzionano principalmente come acceleratori di dispersione e densificatori strutturali. La prima rende il particelle di cemento altamente disperse senza flocculazione, mentre quest'ultima riempie completamente i micropori del corpo di colata e ne migliora la resistenza.
I tipi di polveri ultrafini attualmente comunemente usati includono SiO2, α-Al2O3, Cr2O3, ecc. L'area superficiale specifica della micropolvere SiO2 è di circa 20 m2/g e la sua dimensione delle particelle è circa 1/100 della dimensione delle particelle di cemento, quindi ha una buona proprietà di riempimento. Inoltre, la micropolvere SiO2, Al2O3, Cr2O3, ecc. può anche formare particelle colloidali nell'acqua. Quando è presente un disperdente, sulla superficie delle particelle si forma un doppio strato elettrico sovrapposto per generare repulsione elettrostatica, che supera la forza di van der Waals tra le particelle e riduce l'energia dell'interfaccia. Previene l'adsorbimento e la flocculazione tra le particelle; allo stesso tempo, il disperdente viene adsorbito attorno alle particelle per formare uno strato di solvente, che aumenta anche la fluidità del calcinabile. Questo è anche uno dei meccanismi della polvere ultrafine, ovvero l'aggiunta di polvere ultrafine e disperdenti appropriati può ridurre il consumo di acqua dei calcinabili refrattari e migliorare la fluidità.
La presa e l'indurimento dei calcestruzzi refrattari a basso contenuto di cemento è il risultato dell'azione combinata del legame di idratazione e del legame di coesione. L'idratazione e l'indurimento del cemento di alluminato di calcio sono principalmente l'idratazione delle fasi idrauliche CA e CA2 e il processo di crescita dei cristalli dei loro idrati, cioè reagiscono con l'acqua per formare scaglie esagonali o aghiformi CAH10, C2AH8 e prodotti di idratazione come poiché i cristalli cubici di C3AH6 e i gel di Al2O3аq formano quindi una struttura di rete di condensazione-cristallizzazione interconnessa durante i processi di polimerizzazione e riscaldamento. L'agglomerazione e il legame sono dovuti alla polvere ultrafine attiva di SiO2 che forma particelle colloidali quando incontra l'acqua e incontra gli ioni lentamente dissociati dall'additivo aggiunto (cioè sostanza elettrolitica). Poiché le cariche superficiali dei due sono opposte, cioè la superficie del colloide ha adsorbiti controioni, causando £2. Il potenziale diminuisce e si verifica la condensazione quando l'adsorbimento raggiunge il "punto isoelettrico". In altre parole, quando la repulsione elettrostatica sulla superficie delle particelle colloidali è inferiore alla loro attrazione, il legame coesivo avviene con l'aiuto della forza di van der Waals. Dopo che il colabile refrattario miscelato con polvere di silice è stato condensato, i gruppi Si-OH formati sulla superficie di SiO2 vengono essiccati e disidratati per formare un ponte, formando una struttura a rete di silossano (Si-O-Si), indurendo così. Nella struttura a rete del silossano, i legami tra silicio e ossigeno non diminuiscono all'aumentare della temperatura, quindi anche la resistenza continua ad aumentare. Allo stesso tempo, a temperature elevate, la struttura della rete SiO2 reagisce con l'Al2O3 in essa racchiuso per formare mullite, che può migliorare la resistenza a temperature medie e alte.
Orario di pubblicazione: 28 febbraio 2024
