Описание
Литьевые материалы с низким и сверхнизким содержанием цемента обладают такими характеристиками, как мелкопористая структура, повышенная плотность, значительная стабильность объема, существенная прочность и пониженное содержание воды. Эти литейные материалы эффективно противодействуют тенденции стандартных литейных материалов к значительному снижению прочности в диапазоне от 800 до 1200 ℃. Кроме того, они обладают повышенной стойкостью к термоударам, шлакоустойчивостью и коррозионной стойкостью.
Преимущества низкоцементных и сверхнизкоцементных литейных материалов: По сравнению с обычными огнеупорными литейными материалами, литейные материалы с низким и сверхнизким содержанием цемента и пониженным содержанием воды обладают целым рядом исключительных свойств. В результате эти низкоцементные литейные материалы находят широкое применение в цветной металлургии и сталелитейной промышленности.
Во-первых, доля добавляемого цемента составляет всего 1/2-1/15 от обычной доли огнеупорных литейных материалов, что приводит к снижению содержания CaO с 2,5-8% до 0-2,5%. Следовательно, образование эвтектической фазы в матрице значительно минимизируется, что позволяет повысить тугоплавкость, высокотемпературную прочность и шлакоустойчивость. С увеличением содержания цемента наблюдается линейное снижение тугоплавкости. Напротив, высокотемпературная износостойкость, прочность при изгибе и температура размягчения под нагрузкой существенно повышаются за счет снижения температуры плавления при повышенных температурах.
Во-вторых, в процессе смешивания требуется всего 1/2 – 1/3 (примерно 4-6%) воды, обычно используемой для производства стандартных огнеупорных литейных материалов. Таким образом, полученный литейный материал имеет низкую пористость и повышенную насыпную плотность, сравнимую с таковой у обожженных огнеупорных изделий из того же материала. Различия в количестве добавляемой воды соответствуют различиям в прочности отливок.
В-третьих, после формования и твердения происходит минимальная гидратация цемента или ее полное отсутствие. Процессы нагрева и обжига не приводят к разрушению значительного количества гидратационных связей, что в противном случае сказалось бы на прочности. Напротив, с повышением температуры термообработки происходит постепенное спекание, приводящее к увеличению прочности. Примечательно, что в отличие от обычных низкоцементных литейных материалов механическая прочность в зоне промежуточных температур (900-1200℃) превосходит прочность при высыхании. Прочность при высоких температурах и температурах окружающей среды превосходит аналогичные показатели типичных литейных материалов.
| Пункт | Индекс | |||
| Клей | Высокоглиноземистые | Корунд | ||
| Al2O3 % | ≥45 | ≥75 | ≥98 | |
| CaO % | ＜1.8 | ＜1.5 | ＜1.0 | |
| Насыпная плотность г/см3 | 110℃×24h | ≥2.3 | ≥2.6 | ≥3.1 |
| 1350℃×3h | ≥2.26 | ≥2.61 | / | |
| 1550℃×3h | / | / | ≥3.00 | |
| Прочность при холодном раздавливании МПа | 110℃×24h | ≥70 | ≥75 | ≥85 |
| 1350℃×3h | ≥85 | ≥90 | / | |
| 1550℃×3h | / | / | ≥100 | |
| Прочность на изгиб МПа | 110℃×24h | ≥6 | ≥8 | ≥9 |
| 1350℃×3h | ≥8 | ≥9 | / | |
| 1550℃×3h | / | / | ≥11 | |
| Постоянное линейное изменение Коэффициент % | 1000℃×3h | -0.3 | -0.2 | -0.2 |
| 1350℃×3h | ±0.3 | ±0.5 | / | |
| 1550℃×3h | / | / | ±0.5 | |
| Максимальная температура эксплуатации ℃ | 1450 | 1600 | 1800 | |
