白剛玉(WFA),其耐火性能是將其核心特性發揮到極致的一個主要應用領域。
白剛玉的耐火性能
白剛玉是高性能耐火材料的首要原料,因為它具有獨特的性能組合,這些性能源自於其高純度和穩定的晶體結構。
財產 | 描述和理由 | 耐火材料的優勢 |
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1. 非常高的純度 | Al₂O₃含量通常 ≥99%。二氧化矽(SiO₂)、氧化鐵(Fe₂O₃)和其他雜質含量較低。 | – 高荷重軟化溫度 (RUL):雜質會形成低熔點玻璃,這些玻璃在高溫下會軟化。高純度可以有效抵抗這種軟化。 –優異的耐腐蝕性 : 雜質越少,受爐渣、金屬或鹼性蒸氣侵蝕的相就越少。 |
2. 極高的熔點 | 純 α-Al₂O₃ 相的熔點約為 2050°C。 | -為嚴酷熱環境(例如鋼包、石化爐)中的內襯提供基本的 耐高溫能力。 |
3. 優異的體積穩定性和低蠕變 | 穩定的晶體結構在再加熱時具有最小的永久線性變化(PLC),並且能夠在高溫下抵抗恆定負載下的變形。 | – 確保耐火襯裡保持其結構完整性,在使用過程中不會收縮、破裂或坍塌,從而延長使用壽命。 |
4.高硬度耐磨性 | 莫氏硬度為9。 | – 抵抗 固體電荷、含顆粒氣體和流動熔融材料(如爐渣、金屬)的侵蝕。 |
5. 良好的抗熱震性 | 雖然不如碳化矽等一些低膨脹材料,但其適度的熱膨脹和高強度使其能夠承受合理數量的熱循環。 | – 適用於涉及間歇操作或快速溫度變化的應用,但這通常由整體耐火配方來管理。 |
6.化學惰性 | 高度抵抗酸、爐渣和氧化氣氛的侵蝕。 | – 耐腐蝕性能關鍵。它對酸性爐渣具有良好的耐腐蝕性能,常用於「渣線」區域。 (註:它對強鹼和還原性氣氛的耐腐蝕性較差)。 |
WFA 在耐火產品的應用
WFA 並非單獨使用,而是作為耐火材料基質中的關鍵骨材或顆粒成分。其特性決定了最終產品的骨架。
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作為聚合穀物:
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WFA 被粉碎並篩選成各種粒度(粗、中、細)。
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這些顆粒構成了 耐火材料的骨架結構,具有以下作用:
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高溫強度
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耐磨、耐腐蝕
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抗渣滲透性 (因反應性低)。
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在耐火材料配方中:
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磚塊和形狀: 用於高鋁磚、砂漿和預製形狀,以滿足嚴苛的應用。
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不定形耐火材料(未成型耐火材料): 以下領域的關鍵組成:
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低水泥和超低水泥澆注料 (LCC/ULCC): 這是主要應用。 WFA 的高純度和精確級配使其能夠形成緻密、堅固、高性能的澆注料結構,並最大程度地減少(由水泥引起的)薄弱點。
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噴補料和搗打料: 用於快速修復和安裝襯砌。
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塑膠和可塑性材料。
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工業領域的關鍵應用領域
WFA 的特性使其成為各種高溫產業最嚴苛條件的理想選擇:
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鋼鐵業:
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鋼包內襯: 特別是在腐蝕最嚴重的渣線區域。
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中間包襯裡: 用於連續鑄造。
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加熱爐爐膛。
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石化產業:
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蒸汽裂解器: 在輸送管線交換器和輻射管中,抵抗熱衝擊和催化劑粉末的侵蝕至關重要。
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重整器和其他高溫爐內襯。
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陶瓷業:
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窯具: 用於製作燒製過程中固定陶瓷器的承托器、立柱和匣缽。其高純度可防止製品污染。
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垃圾焚燒和氣化:
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暴露於腐蝕性灰燼和爐渣的腔室的襯裡。
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