I. Madala tsemendiga valandite valmistamise põhimõtted
Valmistaminemadala tsemendiga tulekindlad valandidpeaks võtma põhieesmärgiks "tsemendisisalduse vähendamise, mikrostruktuuri optimeerimise ja kõrgel{0}}temperatuuri jõudluse parandamise" ning järgima rangelt järgmisi nelja põhimõtet, et tagada nii toimivus kui ka teenuse stabiilsus:
1. Osakeste liigitamise optimeerimise põhimõte
Osakeste liigitamine on valumaterjalide puistetiheduse, poorsuse ja tugevuse määramise aluseks. See peab järgima "lähima pakkimisteooriat" ja tavaliselt rakendama kolme-taseme või nelja-tasandi hindamiskujundust:
1) Jäme täitematerjal (5-15 mm): moodustab 30–45%, mängib peamiselt skeleti toetavat rolli ning hea keemilise stabiilsuse ja madala soojuspaisumisteguriga toorained (nt kõrge alumiiniumoksiidi sisaldusega boksiit, korund) tuleb valida, et vältida struktuursete pragude tekkimist mahumuutustest kõrgel temperatuuril;
2) Keskmine täitematerjal (1–5 mm): moodustab 20–30%, täidab lüngad jämedate täitematerjalide vahel, parandab materjali voolavust ja peab vastama jämedate täitematerjalide koostisele, et vähendada liidese reaktsioone;
3) Peen pulber (0,074–1 mm): moodustab 15–25%, täites veelgi täitematerjalide vahelisi tühimikke ja parandades tihedust. Peene pulbri osakeste suurust tuleb kontrollida mõistlikus vahemikus. Liiga jäme pulber põhjustab kergesti lahtist virnastamist, samas kui liiga peen pulber suurendab veevajadust;
4) mikropulber (<0.074mm): accounts for 5%-15%, including mineral micro powder (such as silica fume, alumina micro powder) and cement clinker micro powder. It is the key to achieving "low cement". Through the ball effect of micro powder and the reaction with volcanic ash, the cement dosage is reduced and the strength is improved.
2. Tsemendi doseerimise täpse kontrolli põhimõte
Tsemendiannus (peamiselt aluminaattsement) madala tsemendiga tulekindlate valumaterjalide puhul on tavaliselt 8% või võrdne (massiosa). Tuleb leida tasakaal "annustamise vähendamise" ja "ehituse ja varajase tugevuse tagamise" vahel:
(1) Minimaalne efektiivne annus: määrake tsemendi annus vastavalt valatava otstarbele (nt . 5%-7% kõrge-temperatuuri ahjude vooderdiste jaoks, 7%-8% madala-temperatuuri torustike jaoks), vältides liigset doosi, mis põhjustab madala kaltsiumi, sulamistemperatuuri C2 moodustumist (nt CA671). kõrgel temperatuuril, mis vähendab tulekindlust;
(2) Sünergia mikropulbriga: ränidioksiidi auru ja alumiiniumoksiidi mikropulbri putsolaani reaktsiooni kaudu ühinevad need tsemendi hüdratatsiooniproduktidega (nt CAH10, C2AH8), moodustades stabiilse C-A-S-H geeli või kolonnikujulised CA6 kristallid, mis kompenseerivad tugevuse vähenemist.
3. Veevajaduse ja voolavuse vahelise tasakaalu põhimõte
Veevajadus mõjutab otseselt valatavate materjalide tihedust, poorsust ja töödeldavust ning seda tuleb kontrollida madalaimas mõistlikus vahemikus (tavaliselt 5–8%):
(1) Veevajaduse vähendamine: lisades suure -tõhususega veereduktoreid (nagu polükarboksüülhapped ja naftaleeni seeriad), väheneb osakeste vaheline tõmbejõud, madala veesisalduse korral saavutatakse kõrge voolavus ja välditakse läbivate pooride teket pärast liigset vee aurustumist;
(2) Vedeliku reguleerimine: reguleerige voolavust vastavalt ehitusmeetodile (nt pumpamine ja vibratsioon). Pumbatavate materjalide paisumine peab olema suurem kui 250 mm või sellega võrdne ja vibreeritud materjalide paisumine peab olema suurem või võrdne 200 mm. Samal ajal vältige liigset voolu, mis põhjustab koondkihistumist.
4. Helitugevuse stabiilsuse reguleerimise põhimõtted
Madala tsemendiga tulekindlad valatavad materjalid on kuumutamise ajal altid mahumuutustele faasimuutuse ja hüdratatsiooniproduktide lagunemise tõttu. See nõuab tooraine valikut ja lisandite kontrolli:
(1) Tooraine paisumise kompenseerimine: lisage sobiv kogus paisumisainet (nagu küaniit ja sillimaniit, mis muunduvad kõrgel temperatuuril mulliidiks ja paisuvad 10–15%), et kompenseerida tsemendi hüdratatsioonisaaduste lagunemisest põhjustatud kokkutõmbumist (nt CAH10 laguneb C2AH8-ks 100-kraadise mahuga umbes 200 %);
(2) Mikrostruktuuri optimeerimine: tänu mikropulbri täitmisele ja kristallide suunalisele kasvule (nt CA6 kolonnkristallide põimimine) väheneb kuumutamise ajal lahtine struktuur ja paraneb mahu stabiilsus. Tavaliselt nõutakse, et lineaarse muutuse kiirus pärast 1100 kraadi tulistamist oleks reguleeritud ±0,5% piires.
2. Peamised toormaterjalid, mis mõjutavad madala tsemendiga valandite toimivust
Madala -tsemendiga valatavate materjalide toimivuse (tulekindel, tugevus, termilise šoki stabiilsus ja korrosioonikindlus) määravad tooraine keemiline koostis, mineraalne struktuur ja osakeste suurusjaotus. Põhilised toorained võib jagada viide kategooriasse:
1. Tulekindel täitematerjal: määrab valatava tulekindla vundamendi ja karkassi tugevuse.
Tulekindlad täitematerjalid moodustavad 60%-75% ja on valatava materjali "skelett". Selle jõudlus määrab otseselt valatava tulekindluse ja kõrge temperatuuri kandevõime:
(1) Kõrge -alumiiniumoksiidi täitematerjal (Al₂O₃ suurem või võrdne 70%) Koostis ja toimivus: peamised komponendid on korund ja mulliit, tulekindlus 1770 kraadi või rohkem, survetugevus toatemperatuuril 100 MPa või suurem, survetugevus kõrgel temperatuuril kuni 1500 kraadi MPa; Kohaldatavad stsenaariumid: Keskmise ja kõrge temperatuuriga ahjude vooderdised (nt tsemendipöördahju põletustsoon, metallurgiline kütteahi), on vaja vältida liigseid lisandeid (nt Fe2O3, TiO₂), et vältida madala sulamistemperatuuriga faaside (nt FeO·Al₂O₃) teket, sulamistemperatuur 1250 kraadi;
(2) Korundi täitematerjal (Al₂O₃ suurem või võrdne 90%): koostis ja toimivus: peamiselt -korund, tihe struktuur, tulekindlus 1850 kraadi või rohkem, korrosioonikindlus (nt vastupidavus sulaterasele ja räbu korrosioonile) on parem kui kõrge alumiiniumoksiidiga-}. Kohaldatavad stsenaariumid: ülikõrge temperatuuriga keskkond (nagu teraskõrgahju rauast ja värviliste metallide sulatusahi) on vaja kontrollida täitematerjali osakeste suurusjaotust, et vältida liigset jämedat täitematerjali, mis põhjustab termilise šoki stabiilsuse vähenemist.
2. Tulekindel mikropulber: tuuma mikropulber madala tsemendisisalduse ja jõudluse saavutamiseks
täiustamine moodustab 5–15%, mis on võti madala tsemendiga tulekindlate valandite eristamiseks tavalistest valatavatest materjalidest. See sisaldab peamiselt:
(1) Alumina micropowder (Al₂O₃≥99%, D50=1-5μm): Mechanism of action: reacts with cement hydration products to form CA6 crystals, improving high-temperature strength; fills the gaps between aggregates and reduces porosity (can reduce apparent porosity from 18% to below 12%); Performance impact: Increasing the amount of micropowder can improve refractoriness, but excessive amount (>15%) suurendab veevajadust ja seda tuleb kasutada koos veereduktoriga;
(2) Ränidioksiid (SiO₂ suurem või võrdne 90%, D50=0.1-0.5μm): Toimemehhanism: sellel on kõrge putsolaani aktiivsus ja see reageerib tsemendi hüdratsioonil toodetud Ca(OH)₂-ga, moodustades C-S-H geeli, mis parandab varajast tugevust. Selle sfäärilised osakesed võivad vähendada materjali sisemist hõõrdumist ja parandada voolavust. Ettevaatusabinõud: kasutatava ränidioksiidi auru kogust tuleb kontrollida (tavaliselt 3%{10}}8%). Liigne kasutamine põhjustab valatavast materjalist suure hulga madala-sulamistemperatuuriga-klaasi (nt CaO-SiO₂-Al₂O₃ klaasi, sulamistemperatuur<1400°C) at high temperatures, reducing corrosion resistance.
3. Sideaine: Töötavuse ja tugevuse arengu tagamise võti.
Madala-tsemendiga valatavate materjalide sideaineks on peamiselt aluminaattsement, mida täiendab peene pulbri keemiline sidumine. Selle jõudlus mõjutab valatava kinnitusaega ja tugevust:
(1) Aluminaattsement (CA-50, CA-70): koostis ja omadused: CA-50 sisaldab 50–60% CA-d (monokaltsium-aluminaat), sellel on mõõdukas tardumisaeg (esialgne tardumine on suurem või võrdne 45 minutit, lõplik tardumine vähem kui 10 tundi) ja kõrge varajane tugevus (1 päeva survetugevus suurem kui 20 MPa või võrdne); CA-70 sisaldab rohkem kui 70% CA-d, sellel on suurem varane tugevus, kuid see tardub kiiremini ja seda tuleb kasutada koos aeglustiga; Mõju jõudlusele: CaO sisaldus tsemendis mõjutab otseselt tulekindlust. CaO iga 1% suurenemise korral väheneb tulekindlus umbes 15-20 kraadi võrra. Seetõttu tuleks valida madala CaO sisaldusega tsement (CA-70 CaO Vähem kui 22%);
(2) Tardumisaeglustid/-kiirendid: tardumisaeglustid (nagu sidrunhape ja viinhape, lisatud 0,05%-0,2%) pikendavad tardumisaega ja sobivad pika-vahemaa transportimiseks või suure{8}}mahuga valamiseks. Tardumiskiirendid (nagu Li₂CO₃ ja CaCl2, lisatud 0,01%-0,05%) lühendavad tardumisaega ja sobivad madala temperatuuriga ehituskeskkondadesse (näiteks talviseks ehituseks). Siiski tuleks vältida liigset kasutamist, kuna see võib vähendada tugevust.
4. Vee reduktor: põhilisand veevajaduse ja voolavuse tasakaalustamiseks
Vee reduktor on võti madala tsemendiga tulekindlate valumaterjalide "madala vee ja suure vooluhulga" saavutamiseks. Lisatav kogus on tavaliselt 0,1–0,5%.
(1) Polükarboksüülhappe vee reduktor: eelised: kõrge vee vähendamise määr (kuni 30–40%), hea languse püsivus (paisumise kadu 1 tunni jooksul kuni 20 mm), hea ühilduvus aluminaattsemendiga ja see ei põhjusta liigset aeglustumist; Mõju jõudlusele: see võib vähendada veevajadust 2–3 protsendipunkti, suurendada valatava materjali survetugevust pärast 1100-kraadist põletamist 15–20% ja vähendada nähtavat poorsust 3–5 protsendipunkti võrra;
(2) Naphthalene water reducer: Features: Medium water reduction rate (20%-25%), low price, suitable for scenes with low fluidity requirements; Note: The dosage needs to be controlled. Excessive dosage (>0,5%) põhjustab valatava materjali kihistumise või tugevuse kaotamise.
5. Funktsionaalsed lisandid: mahu stabiilsust ja eriomadusi reguleerivad
(1) Paisutav aine (küaniit, sillimaniit): Funktsioon: kõrgel temperatuuril (1100–1400 kraadi) muundub see mulliidiks, paisub 10–15%, kompenseerib valatava materjali kokkutõmbumist ja väldib pragunemist; annus: tavaliselt 3–5%, liigne annus põhjustab liigset mahu suurenemist ja tekitab sisemist stressi;
(2) Plahvatusvastane aine (metalliline alumiiniumpulber, lisatav kogus 0,1%-0,3%): - Funktsioon: kuumutamise ajal (200–600 kraadi) oksüdeerub aeglaselt, tekitades Al₂O₃, vabastab väikese koguse gaasi, vabastab madala tsemendi sees oleva vaba vee ja väldib vee kiiret aurustumist madalast tulekindlast valatavast struktuurist. kõrge temperatuur;
(3) Termošoki stabilisaator (ränikarbiid, räninitriid, lisatud kogus 5%-10%): funktsioon: kasutage ränikarbiidi (soojuspaisumise koefitsient 4,5 × 10⁻⁶/kraad) ja räninitriidi (termiline paisumiskoefitsient) madalaid paisumisomadusi 3,2×10⁻⁶/kraad), et vähendada valatava materjali termilist pinget ja parandada termošoki stabiilsust (tavaliselt saab vesijahutusega termošokkide arvu suurendada 10-lt enam kui 20-kordsele).
