آلومینای سفید ذوب‌شده (WFA)، خواص دیرگدازی آن یک حوزه کاربردی عمده است که ویژگی‌های اصلی آن را به شدت تحت تأثیر قرار می‌دهد.
خواص نسوز آلومینای سفید ذوب شده
آلومینای ذوب‌شده سفید به دلیل ترکیب منحصر به فرد خواص، که همگی ناشی از خلوص بالا و ساختار کریستالی پایدار آن است، ماده اولیه برتر در دیرگدازهای با کارایی بالا است.
| ملک | شرح و منطق | مزایا در نسوزها |
|---|---|---|
| ۱. خلوص بسیار بالا | میزان Al₂O₃ معمولاً ≥۹۹٪ است . مقادیر کمی سیلیس (SiO₂)، اکسید آهن (Fe₂O₃) و سایر ناخالصی‌ها وجود دارد. | – دیرگدازی بالا تحت بار (RUL) : ناخالصی‌ها شیشه‌های با نقطه ذوب پایین تشکیل می‌دهند که در دماهای بالا نرم می‌شوند. خلوص بالا در برابر این امر مقاومت می‌کند. – مقاومت عالی در برابر خوردگی : ناخالصی‌های کمتر به معنای فازهای کمتر برای حمله سرباره، فلز یا بخارات قلیایی است. |
| ۲. نقطه ذوب بسیار بالا | فاز خالص α-Al₂O₃ دارای نقطه ذوب حدود 2050 درجه سانتیگراد است . | – قابلیت اساسی تحمل دمای بالا را برای آسترها در محیط‌های حرارتی شدید (مانند پاتیل‌های فولاد، کوره‌های پتروشیمی) فراهم می‌کند. |
| ۳. پایداری حجمی عالی و خزش کم | ساختار کریستالی پایدار، حداقل تغییر خطی دائمی را در اثر گرم شدن مجدد (PLC) دارد و در برابر تغییر شکل تحت بار ثابت در دماهای بالا مقاومت می‌کند. | – تضمین می‌کند که آستر نسوز، یکپارچگی ساختاری خود را حفظ کرده و در طول سرویس، دچار انقباض، ترک یا فروریختگی نمی‌شود و منجر به افزایش طول عمر پوشش می‌شود. |
| ۴. سختی بالا و مقاومت در برابر سایش | سختی موهس ۹. | – در برابر فرسایش ناشی از بارهای جامد، گازهای حاوی ذرات و مواد مذاب جاری (مانند سرباره، فلز) مقاومت می‌کند. |
| ۵. مقاومت خوب در برابر شوک حرارتی | اگرچه به خوبی برخی از مواد با انبساط کمتر مانند کاربید سیلیکون نیست، اما انبساط حرارتی متوسط و استحکام بالای آن به آن اجازه می‌دهد تا تعداد معقولی از چرخه‌های حرارتی را تحمل کند. | – مناسب برای کاربردهایی که شامل عملکرد متناوب یا تغییرات سریع دما هستند، اگرچه این امر اغلب توسط فرمولاسیون کلی دیرگداز مدیریت می‌شود. |
| ۶. بی‌اثری شیمیایی | در برابر اسیدها، سرباره‌ها و اتمسفرهای اکسیدکننده بسیار مقاوم است. | – کلیدی برای مقاومت در برابر خوردگی . در برابر سرباره‌های اسیدی عملکرد خوبی دارد و اغلب در مناطق “خط سرباره” استفاده می‌شود. (توجه: در برابر قلیاهای قوی و اتمسفرهای کاهنده مقاومت کمتری دارد). |
نحوه استفاده از WFA در محصولات نسوز
WFA به تنهایی استفاده نمی‌شود، بلکه به عنوان یک سنگدانه یا جزء دانه‌ای مهم در ماتریس دیرگداز استفاده می‌شود. خواص آن، اسکلت محصول نهایی را تعریف می‌کند.
-
به عنوان یک دانه متراکم:
-
WFA خرد شده و به اندازه‌های مختلف دانه (درشت، متوسط، ریز) غربال می‌شود.
-
این دانه‌ها ساختار اسکلتی دیرگداز را تشکیل می‌دهند و موارد زیر را فراهم می‌کنند:
-
مقاومت در دمای بالا
-
مقاومت در برابر سایش و فرسایش
-
مقاومت در برابر نفوذ سرباره (به دلیل واکنش‌پذیری پایین).
-
-
-
در فرمولاسیون‌های نسوز:
-
آجرها و اشکال: در آجرهای پرآلومینا، ملات‌ها و اشکال پیش‌ساخته برای کاربردهای دشوار استفاده می‌شود.
-
مونولیتیکس (نسوزهای بدون شکل): یک جزء کلیدی در:
-
بتن‌های ریخته‌گری کم‌سیمان و بسیار کم‌سیمان (LCC/ULCC): این یک کاربرد اصلی است. خلوص بالا و دانه‌بندی دقیق WFA امکان ایجاد ساختارهای ریخته‌گری متراکم، قوی و با کارایی بالا را با حداقل نقاط ضعف (از سیمان) فراهم می‌کند.
-
مخلوط‌های گانینگ و کوبش: برای تعمیر و نصب سریع آستر استفاده می‌شود.
-
پلاستیک‌ها و مواد قالب‌گیری شونده.
-
-
زمینه‌های کاربردی کلیدی در صنعت
خواص WFA آن را برای سخت‌ترین شرایط در صنایع مختلف با دمای بالا ایده‌آل می‌کند:
-
صنعت فولاد:
-
پوشش‌های پاتیل: به خصوص در ناحیه خط سرباره که خوردگی در آن بسیار تهاجمی است.
-
پوشش‌های تاندیش: برای ریخته‌گری مداوم.
-
اجاق‌های کوره‌های گرمایشی.
-
-
صنعت پتروشیمی:
-
کراکرهای بخار: در مبدل‌های خط انتقال و لوله‌های تابشی که مقاومت در برابر شوک حرارتی و فرسایش ناشی از ذرات ریز کاتالیزور بسیار مهم است.
-
ریفورمرها و سایر پوشش‌های کوره با دمای بالا.
-
-
صنعت سرامیک:
-
اثاثیه کوره: برای ساخت پایه‌ها، ستون‌ها و ساگرهایی که ظروف سرامیکی را در حین پخت نگه می‌دارند، استفاده می‌شود. خلوص بالای آن از آلودگی محصولات جلوگیری می‌کند.
-
-
سوزاندن زباله و تبدیل به گاز:
-
پوشش محفظه‌هایی که در معرض خاکستر و سرباره خورنده قرار دارند.
-