Einführung
Feuerfester Kunststoff mit hohem Aluminiumoxidgehalt wird aus Bauxit mit hohem Aluminiumoxidgehalt als Hauptrohstoff in Kombination mit geeigneten Bindemitteln und feuerfesten Füllstoffen hergestellt. Es wird zur Auskleidung von Hochtemperaturöfen und -geräten verwendet.
Dieses Material bietet eine gute Temperaturwechselbeständigkeit und ist einfach aufzutragen. Es eignet sich für verschiedene Heizöfen, Einweichgruben, Glühöfen, Winderhitzer sowie für die Abdeckungen kleiner Elektrolichtbogenöfen und Brenner von Hochtemperaturöfen.
Besonderheit
| Eigentum | Beschreibung |
| Hohe Temperaturbeständigkeit | Die Feuerfestigkeit kann 1770–1830 Grad erreichen, wodurch es für Umgebungen mit hohen Temperaturen wie Stahlöfen, Aufwärmöfen und Drehrohröfen geeignet ist. |
| Plastizität | Es weist bei Raumtemperatur eine schlammartige Konsistenz auf und kann durch Stampfen, Extrudieren usw. aufgetragen werden, wodurch es an Ofenauskleidungen mit komplexen Formen angepasst werden kann. |
| Volumenstabilität | Es hat eine geringe Schrumpfungsrate bei hohen Temperaturen, eine ausgezeichnete Temperaturwechselbeständigkeit und neigt nicht zu Rissen oder Abplatzungen. |
| Erosionsbeständigkeit | Es weist eine starke Beständigkeit gegenüber korrosiven Stoffen wie geschmolzenem Metall, Schlacke und Gasen auf. |
| Baukomfort | Es ist keine komplexe Ausrüstung erforderlich. Für eine einfache Reparatur kann es vor Ort geformt werden, wodurch die Wartungszeit des Ofens verkürzt wird. |
Vorteil
Dieses feuerfeste Material kann an spezifische Betriebsbedingungen angepasst werden.
Es unterstützt flexibles Bauen und eignet sich besonders für die Auskleidung unregelmäßiger oder komplexer Strukturen.
Die einfache Reparatur trägt außerdem dazu bei, die Gesamtlebensdauer von Öfen zu verlängern.
Zinfon Refractory Technology Co., Ltd.
Wir bieten Dienstleistungen aus einer Hand, von der technischen Beratung bis hin zu Design, Produktion und After-Sales-Support.
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Der Produktionsprozess von feuerfesten Kunststoffen mit hohem Aluminiumoxidgehalt
I. Rohstoffvorbereitung
1. Hauptrohstoffauswahl
Aggregat:Bauxit mit hohem Aluminiumoxidgehalt (Al₂O₃ größer oder gleich 48 %), klassifiziert in grobe Partikel (5–10 mm), mittlere Partikel (1–5 mm) und feines Pulver (weniger als oder gleich 0,088 mm). Es muss vorzerkleinert und gesiebt werden, um eine geeignete Abstufung sicherzustellen, typischerweise nach dem „Prinzip der dichten Packung“, wobei feines Pulver 20–30 % ausmacht, um Hohlräume zu füllen.
Andere Aggregate:Korund, Mullit oder recycelte feuerfeste Materialien können hinzugefügt werden, um die Hochtemperaturbeständigkeit zu verbessern oder die Kosten zu senken.
Bindemittel:Phosphate (z. B. Aluminiumdihydrogenphosphat, Natriumtripolyphosphat) sollten in Konzentrationen von 50–60 % im Wasser verwendet werden, um eine Aggregatsentmischung aufgrund übermäßiger Verdünnung zu vermeiden.
Zusatzstoffe:Weichmacher (z. B. Calciumlignosulfonat, Dextrin) sollten in Wasser vorgelöst und in Mengen von 0,1–0,5 % zugesetzt werden.
Antioxidantien:Um eine Agglomeration zu verhindern, sollte fein gemahlenes metallisches Aluminium- oder Siliziumpulver (kleiner oder gleich 0,1 mm) verwendet werden.
2. Vorbehandlung des Rohmaterials
Trocknen Sie die Zuschlagstoffe auf einen Feuchtigkeitsgehalt unter 0,5 %, um eine Beeinträchtigung der Bindemittelaushärtung zu vermeiden.
Bei Verwendung fester Phosphatbinder diese vorab auflösen und filtrieren, um Verunreinigungen zu entfernen.
Alle Zusatzstoffe genau abwiegen und gleichmäßig vermischen.
II. Dosieren und Mischen (Kernprozess)
1. Prinzipien der Stapelverarbeitung
Verwenden Sie eine schrittweise Mischmethode, um die Gleichmäßigkeit sicherzustellen:
Trockenmischen:
Zuschlagstoffe (grob bis fein) in einen Mixer geben und 5–10 Minuten lang vermischen, um eine gleichmäßige Partikelverteilung zu erreichen.
Ordner hinzufügen:
Fügen Sie nach und nach die Bindemittellösung hinzu und mischen Sie dann 10–15 Minuten lang, bis die Zuschlagstoffoberflächen gleichmäßig beschichtet sind.
Zusatzstoffe hinzufügen:
Fügen Sie Weichmacher, Antioxidantien usw. hinzu und mischen Sie 15–20 Minuten lang, bis das Material eine teigartige Konsistenz bildet – weich im Griff und nicht klebrig.
2. Wichtige Steuerparameter
Bindemitteldosierung:
5–10 % der Gesamtmasse. Passen Sie es mithilfe eines Plastizitätstests an – rollen Sie beispielsweise eine Probe in einen 3-mm-Streifen und biegen Sie ihn auf 30 Grad. Es ist bestanden, wenn keine Risse auftreten.
Mischtemperatur:
Im Winter den Mischer auf 30–40 Grad vorheizen, um eine Verfestigung des Bindemittels zu vermeiden. Halten Sie im Sommer die Raumtemperatur unter 35 Grad, um ein vorzeitiges Aushärten zu verhindern.
Ausrüstung:
Verwenden Sie Doppelwellen-Zwangsmischer mit einer Paddelgeschwindigkeit von 20–30 U/min, um eine gleichmäßige Scherkraft zu erzielen und einen Aggregatbruch zu vermeiden.
III. Altern und Aushärten
1. Zweck des Alterns
Ermöglicht eine vollständige Reaktion zwischen Bindemittel und Zuschlagstoff zur Bildung einer kolloidalen Struktur und verbessert so die Plastizität und Verarbeitbarkeit.
Entlastet die inneren Spannungen beim Mischen und verhindert so Risse nach dem Formen.
2. Operationspunkte
Lagern Sie das gemischte Material in einem verschlossenen Behälter oder einer Plastiktüte an einem kühlen, trockenen Ort (15–25 °C).<60% humidity).
Reifezeit:24–48 Stunden für Phosphatbinder; 12–24 Stunden für Tonbindemittel.
Drehen Sie den Behälter während der Reifung ein bis zwei Mal, um eine gleichmäßige Aushärtung zu erreichen.
IV. Formen und Verpacken
1. Formmethoden
Manuelles Rammen:
Geeignet für kleine Chargen oder komplexe Formen. Erfordert schichtweises Stampfen mit einem Holz- oder Gummihammer. Die Enddichte sollte größer oder gleich 2,3 g/cm³ sein.
Mechanische Extrusion:
Verwenden Sie einen Schneckenextruder oder eine hydraulische Presse, um Standardformen (z. B. rechteckige Blöcke) mit einer Maßtoleranz von ±2 mm zu formen.
2. Verpackungsanforderungen
Verpacken Sie geformte Produkte sofort in feuchtigkeitsbeständiger Folie, um ein Austrocknen oder Rehydrieren zu verhindern.
Verwenden Sie Holzkisten oder gewebte Beutel, die mit Produktname, Modell, Produktionsdatum, Haltbarkeit (normalerweise 6 Monate) und Handhabungshinweisen (z. B. „Trocken aufbewahren“, „Sonnenlicht vermeiden“, „Nicht schwer stapeln“) gekennzeichnet sind.
V. Spezielle Prozessanpassungen (je nach Bindemitteltyp)
1. Phosphatgebunden
Kernpunkt:
Kontrollieren Sie den Neutralisationsgrad des Phosphats (Molverhältnis H⁺/Al³⁺ von 1,5–2,0). Ein zu niedriger Wert führt zu einer langsamen Aushärtung; zu hoch verringert die Festigkeit.
Optimierung:
Fügen Sie eine kleine Menge MgO als Koagulationsmittel hinzu, um die Aushärtung zu beschleunigen.
Prozessoptimierung:Fügen Sie eine kleine Menge Magnesiumoxid (z. B. MgO) als Koagulationsmittel hinzu, um die Aushärtezeit zu verkürzen.
2. Tongebunden
Kernpunkt:
Stellen Sie sicher, dass der Ton gründlich vermischt ist, um ein Zusammenklumpen zu verhindern. Verbessern Sie die Bindung durch Erhöhen des Feinpulvergehalts (weniger als oder gleich 0,088 mm bis 30 %).
Optimierung:
Passen Sie den Feuchtigkeitsgehalt durch Aufsprühen von Wasser vor dem Altern auf 8–10 % an, um die Plastizität zu verbessern.
Prozessoptimierung:Stellen Sie den Feuchtigkeitsgehalt vor dem Altern durch Aufsprühen von Wasser auf 8–10 % ein, um die Plastizität zu verbessern.
3. Wasserglasgebunden
Kernpunkt:
Fügen Sie saure Härter (z. B. Natriumfluorsilikat) in einer Menge von 10–15 % des Wasserglasgewichts hinzu. Innerhalb von 30 Minuten nach dem Mischen formen, um ein vorzeitiges Aushärten zu vermeiden.
VI. Qualitätsprüfung und -kontrolle
1. Routineinspektionsgegenstände
| Inspektionsgegenstand | Inspektionsmethode | Qualifikationsstandard |
| Plastizität | Streifenrolle oder Konsistometer | 3-mm-Streifen biegt sich um 30 Grad ohne Risse |
| Druckfestigkeit bei Raumtemperatur | 3 Tage lang ausgehärtet, durch die Presse getestet | Größer oder gleich 5 MPa (phosphatgebunden) |
| Feuerfestigkeit | Pyramiden-Feuerfestigkeitstester | Größer oder gleich 1770 Grad |
| Schüttdichte | Volumetrische Methode | Größer oder gleich 2,3 g/cm³ |
| Lineare Änderungsrate | Gemessen nach hoher Temperatur (1400 Grad × 3 Stunden) | Schrumpfrate Weniger als oder gleich 1,5 % |
2. Prozesskontrollen
Überprüfen Sie alle Rohstoffe (Al₂O₃-Gehalt, Feuchtigkeit usw.) bei Erhalt.
Während des Mischens alle 10 Minuten eine Probe entnehmen, um Farbe und Konsistenz zu prüfen und eine ungleichmäßige Verteilung („Marmorierung“) zu vermeiden.
Überprüfen Sie nach der Alterung die Plastizität erneut und passen Sie sie bei Bedarf an.
VII. Produktionsausrüstung und Kapazität
1. Hauptausrüstung
Zerkleinern und Sieben:
Backenbrecher, Kegelbrecher, Vibrationssiebe.
Mischen:
Doppelwellen- oder Planetenmischer (5–20 Tonnen/Std.).
Formen:
Schneckenextruder oder hydraulische Pressen mit kundenspezifischen oder Standardformen.
Lagerung:
Versiegelte Silos für Zuschlagstoffe; Klimatisierte Reiferäume.
2. Produktionskapazität
Kleinserie:
Weniger als oder gleich 500 Tonnen/Jahr, geeignet für kundenspezifische oder Reparaturmaterialien.
Großserie:
Mehr als oder gleich 2000 Tonnen/Jahr mit automatisierten Dosier- und kontinuierlichen Mischsystemen.
VIII. Häufige Probleme und Lösungen
| Problem | Ursachenanalyse | Lösung |
|---|---|---|
| Schlechte Plastizität | Unzureichendes Bindemittel oder ungleichmäßige Mischung | Bindemittel hinzufügen und Mischzeit verlängern |
| Übermäßige Aushärtung | Zu viel Härter oder hohe Temperatur | Härter reduzieren, Mischtemperatur senken |
| Hochtemperaturrissbildung | Schlechte Aggregatabstufung oder geringe Antioxidantien | Abstufung optimieren, Feinpulver erhöhen |
| Schlechte Erosionsbeständigkeit |
|
Al₂O₃ erhöhen, Phosphatbinder verwenden |
Physikalische und chemische Spezifikationen
|
Artikel |
Spezifikation |
|||
|
KSL60 |
KSL75 |
KSL80 |
||
|
Al2O3 % |
Größer oder gleich 60 |
Größer oder gleich 75 |
Größer oder gleich 80 |
|
|
Schüttdichte, g/cm3 110 Grad ×24h |
Größer oder gleich 2,35 |
Größer oder gleich 2,5 |
Größer oder gleich 2,65 |
|
|
MOR, MPa |
110 Grad ×24h |
Größer oder gleich 2,5 |
Größer oder gleich 3 |
Größer oder gleich 3 |
|
1300 Grad ×3h |
Größer oder gleich 3,5 |
Größer oder gleich 4 |
Größer oder gleich 5 |
|
|
Druckfestigkeit, MPa |
110 Grad ×24h |
Größer oder gleich 7 |
Größer oder gleich 8 |
Größer oder gleich 8 |
|
SPS, % |
-1.5~+0.5 1400 Grad ×3h |
-1.0~+0.5 1500 Grad ×3h |
||
|
Plastizitätsindex, % |
12~35 |
|||
Anwendungen
Nach Bindemitteltyp:
Phosphatgebunden:
Hohe Festigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit; Wird in Hochtemperaturbereichen wie Hochöfen und Heißwindöfen eingesetzt.
Tongebunden:
Niedrigere Kosten; Geeignet für Zonen mit mittlerer bis niedriger Temperatur wie Abzüge und Schornsteine.
Typische Anwendungsfälle:
Metallurgie:
Auskleidungen und Reparaturen für Konverter, Elektroöfen, Pfannen.
Baustoffe:
Übergangszonen und Brennerbereiche in Zementöfen.
Chemikalien:
Auskleidungen für Spaltöfen und Vergaser.
Andere:
Feuerfeste Auskleidungen für Glas- und Keramiköfen.
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