Ytelse og anvendelse av tabellformet korund i ildfaste materialer

Tabellformet korunder en tett, helt sammentrukket, sintret -al2o3 med korn på 50-400μm i aggregatstruktur. Tabular korund har fått navnet sitt fordi kornene er formet som brett. Tabellformet korund ble fremstilt ved rask kalsinering av ultrafine -al2o3-pellets ved litt lavere smeltetemperatur. Etter varmebehandling knuses eller males materialkulene på 18-20mm for å oppnå tavleformet korund av forskjellige størrelser.

Det lave innholdet av silisiumoksid, jernoksid og titanoksid i tabellformet korund er viktig for utmerket ytelse ved høy temperatur. Det typiske ultralave innholdet av jernsyre er mindre enn 0.002 prosent, noe som er svært viktig for fosfatbundne ildfaste materialer. Når sintret tabellkorund sammenlignes med andre syntetiske høyaluminiumoksyd-aggregater, for eksempel smeltet hvit korund, er den største forskjellen funnet å være urenhetsinnholdet med finere dimensjoner. Dette kan utgjøre en stor forskjell i ytelse, spesielt ved høye temperaturer. Det høyere urenhetsinnholdet introdusert i en finere størrelse vil i stor grad redusere høytemperaturvolumstabilitet og krypemotstand. En stor forskjell kan sees ved å sammenligne porøsiteten til smeltet hvit korund og tablåkorund . Selv om den totale porøsiteten til de to aggregatene er den samme, er kornporøsiteten betydelig forskjellig.

Den åpne porøsiteten til elektrosmeltede korn er 2-3 ganger den for sintrede korn. De fleste porene i smeltet alumina er sammensatt av store åpne porer, mens mer enn halvparten av porene i tabellformet korund er lukkede porer. En høy andel lukkede porer er nødvendig for høy termisk støtmotstand  dette er typisk for tablåformet korund.

Tabellformet korund viser høy motstand mot termisk støt og høy styrke. Skanningselektronmikroskopi viser at overflaten til tabellformede korundkorn ikke er like glatt som på smeltede korundkorn, men heller grov med grunne halvkuleformede porer. Denne overflatestrukturen forbedrer styrken til ildfaste materialer ved å fremme reaksjonen med matrise og mekanisk sammenlåsing.

Den viktigste ytelsen til plateindustrien er som følger: 1, høy renhet Al2O3 konsentrasjon 99,4 prosent; 2, krystall høy hardhet; 3, lav åpen porøsitet og 2-3 ganger høy lukket porøsitet; 4, høy partikkelpakkingstetthet 3.55-3.6g/cm35, høyt smeltepunkt:2000 grader 6, kjemisk treghet; 7, god termisk støtmotstand; 8, utmerket volumstabilitet; 9, eksistensen av mikrosprekker; 10, høy enkeltkornstyrke.

Tre, de viktigste bruksområdene for tabellform korund

Egenskapene til tabellformet korund har mange anvendelser innen ildfaste materialer. Tabellformet korund er egnet for keramiske, kjemiske og vannbindende underlag. Tabellformet korund kan brukes alene og i kombinasjonssystemer eller med kalsinert og/eller aktivert alumina. Fordi tabellformet korund viser ekstremt høy renhet selv i fint pulver, kan den brukes til å forbedre egenskapene til aggregater med lavere alumina. Eksempler inkluderer bauxitt og smeltet brun korund, ved bruk av grove partikler av disse aggregatene og mellomstore partikler og fint pulver av tabellformet korund. Det er allerede nevnt at økningen i forbruk av tabellformet korund hovedsakelig skyldes kontinuerlig støping av stål. Bruken av tavleformet korund er en industristandard, spesielt for skyveplater, dypperør og tuter .

Ny utvikling av tabellkorund/spinell

Det har blitt funnet i Japan at tilsetning av 20-30 prosent aluminiumrik spinell til sementbundne ildfaste korundmaterialer kan forbedre slaggmotstanden betydelig. Ideen om at aluminiumrik spinell er så vanlig rundt om i verden har ført til nye bruksområder for tabellformet korund. Spesielt oppmuntret den formløse foringen av øser til bruk av tabellformet korund i fremtiden. Spinell kan øke den termiske bøyestyrken til sementbundet plateformet korund som kan støpes til 22 N/mm2 ved 1500 grader. Det er viktig å merke seg at selv bruk av 15 prosent sement ikke reduserte ytelsen ved høy temperatur. Tatt i betraktning at bøyestyrken ved høye temperaturer til støpegods med lavere sementinnhold reduseres med en størrelsesorden  er det ikke klart at disse funnene vil ha stor innvirkning på fremtidig ildfast teknologi. Det kan være mulig å bruke støpegods som har høyere sementinnhold og termiske egenskaper enn ultralave sementstøpere  og som ikke har repeterbarhetsulempene kjent for ULCC. Det er interessant at tilsetning av 2 prosent silikapulver i spinell, støpt korund, kan redusere den termiske bøyestyrken til mindre enn 1 N/mm2 ved 1500 grader.

Fordi sementbundne aluminasystemer har noen begrensninger i silikarike slaggmiljøer, ble Alphabond-systemer med rene aluminabaserte bindemidler utviklet. Den viktigste kjemiske komponenten er alumina som inneholder urenheter CaO; 0,1 prosent , SiO2. 0,2 prosent Na2O; 0,5 prosent og vann Mindre enn eller lik 9 prosent kan behandles som vanlig kalsiumaluminatsement. Systemet kan brukes alene eller sammen med silisiummikropulver.

Nye vannbindende systemer gjør det mulig for den ildfaste industrien å bruke alumina støpematerialer der sementbindende systemer ikke fungerer optimalt. Det beviser nok en gang at tabellkorund kan brukes fleksibelt på mange forskjellige felt