อะลูมินาหลอมสีขาว (WFA) ซึ่งมีคุณสมบัติทนไฟ ถือเป็นการประยุกต์ใช้งานหลักที่ใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติหลักอย่างสุดขั้ว
คุณสมบัติทนไฟของอะลูมินาหลอมสีขาว
อะลูมินาหลอมสีขาวเป็นวัตถุดิบชั้นนำในวัสดุทนไฟประสิทธิภาพสูงเนื่องจากคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ที่ผสมผสานกัน ซึ่งล้วนมาจากความบริสุทธิ์สูงและโครงสร้างผลึกที่เสถียร
| คุณสมบัติ | คำอธิบายและเหตุผล | ประโยชน์ในวัสดุทนไฟ |
|---|---|---|
| 1. ความบริสุทธิ์สูงมาก | โดยทั่วไปปริมาณ Al₂O₃ จะอยู่ที่ ≥99%มีซิลิกา (SiO₂), เหล็กออกไซด์ (Fe₂O₃) และสิ่งเจือปนอื่นๆ ในระดับต่ำ | – มีค่าการหักเหแสงสูงภายใต้ภาระ (RUL) : สิ่งเจือปนจะก่อตัวเป็นแก้วที่มีจุดหลอมเหลวต่ำซึ่งจะอ่อนตัวลงที่อุณหภูมิสูง ความบริสุทธิ์สูงจึงต้านทาน การ กัดกร่อนได้ดีเยี่ยม : สิ่งเจือปนที่น้อยลงหมายถึงเฟสที่น้อยลงสำหรับการกัดกร่อนของตะกรัน โลหะ หรือไอระเหยอัลคาไล |
| 2. จุดหลอมเหลวสูงมาก | เฟส α-Al₂O₃ บริสุทธิ์มีจุดหลอมเหลวที่ ~2050° C | – ให้ ความสามารถพื้นฐานในการทนต่ออุณหภูมิสูง สำหรับการบุในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงมาก (เช่น ถังเหล็ก เตาปิโตรเคมี) |
| 3. เสถียรภาพปริมาตรที่ยอดเยี่ยมและการคืบคลานต่ำ | โครงสร้างผลึกที่เสถียรมีการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นถาวรน้อยที่สุดในระหว่างการให้ความร้อนซ้ำ (PLC) และทนต่อการเสียรูปภายใต้ภาระคงที่ที่อุณหภูมิสูง | – ช่วยให้มั่นใจได้ว่าวัสดุบุทนไฟจะรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างและไม่หดตัว แตกร้าว หรือพังทลายในระหว่างการใช้งาน ส่งผลให้มีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น |
| 4. ความแข็งสูงและทนต่อการขัดถู | ความแข็งโมห์ส 9 | – ต้านทาน การกัดกร่อน จากประจุของแข็ง ก๊าซที่มีอนุภาค และวัสดุหลอมเหลวที่ไหล (เช่น ตะกรัน โลหะ) |
| 5. ทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิได้ดี | แม้จะไม่ดีเท่าวัสดุที่มีการขยายตัวทางความร้อนต่ำบางชนิด เช่น ซิลิกอนคาร์ไบด์ แต่การขยายตัวทางความร้อนระดับปานกลางและความแข็งแรงสูงทำให้สามารถทนต่อรอบความร้อนจำนวนที่เหมาะสมได้ | – เหมาะสำหรับการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับการทำงานเป็นระยะหรือการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว แม้ว่าโดยทั่วไปแล้ว ปัญหานี้จะได้รับการจัดการโดยสูตรทนไฟโดยรวมก็ตาม |
| 6. ความเฉื่อยทางเคมี | ทนทานต่อการกัดกร่อนจากกรด ตะกรัน และบรรยากาศออกซิไดซ์ได้สูง | – กุญแจสำคัญในการต้านทานการกัดกร่อนมีประสิทธิภาพดีต่อตะกรันที่เป็นกรด และมักใช้ในบริเวณที่มี “เส้นตะกรัน” (หมายเหตุ: ทนทานต่อด่างเข้มข้นและบรรยากาศที่ลดน้อยลง) |
วิธีการใช้ WFA ในผลิตภัณฑ์วัสดุทนไฟ
WFA ไม่ได้ถูกใช้เพียงอย่างเดียว แต่เป็นส่วนประกอบสำคัญในมวลรวมหรือส่วนประกอบของเกรนภายในเมทริกซ์ทนไฟ คุณสมบัติของ WFA เป็นตัวกำหนดโครงสร้างหลักของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
-
เป็นเมล็ดรวม:
-
WFA จะถูกบดและคัดกรองเป็นเมล็ดที่มีขนาดต่างๆ (หยาบ กลาง ละเอียด)
-
เมล็ดพืชเหล่านี้สร้าง โครงกระดูก ของวัสดุทนไฟ โดยให้:
-
ความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
-
ความต้านทานการเสียดสีและการกัดเซาะ
-
ความต้านทานการแทรกซึมของตะกรัน (เนื่องจากมีปฏิกิริยาต่ำ)
-
-
-
ในสูตรที่ทนไฟ:
-
อิฐและรูปทรง: ใช้ในอิฐ ปูน และรูปทรงสำเร็จรูปที่มีอะลูมินาสูงสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำสูง
-
วัสดุโมโนลิธิก (วัสดุทนไฟที่ยังไม่ขึ้นรูป): ส่วนประกอบสำคัญใน:
-
คอนกรีตหล่อที่ใช้ปูนซีเมนต์ต่ำและปูนซีเมนต์ต่ำมาก (LCC/ULCC): ถือเป็นการใช้งานหลัก ความบริสุทธิ์สูงและการคัดเกรดที่แม่นยำของ WFA ช่วยให้โครงสร้างคอนกรีตหล่อมีความหนาแน่น แข็งแรง และมีประสิทธิภาพสูง โดยมีจุดอ่อน (จากปูนซีเมนต์) น้อยที่สุด
-
ส่วนผสมปืนยิงและอัด: ใช้สำหรับการซ่อมแซมและติดตั้งซับในอย่างรวดเร็ว
-
พลาสติกและวัสดุขึ้นรูป
-
-
พื้นที่การประยุกต์ใช้หลักในอุตสาหกรรม
คุณสมบัติของ WFA ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับสภาวะที่รุนแรงที่สุดในอุตสาหกรรมอุณหภูมิสูงต่างๆ:
-
อุตสาหกรรมเหล็ก:
-
การบุผิวทัพพี: โดยเฉพาะในบริเวณแนวตะกรันซึ่งเป็นบริเวณที่เกิดการกัดกร่อนรุนแรงที่สุด
-
Tundish Linings: สำหรับการหล่อแบบต่อเนื่อง
-
เตาเผาทำความร้อน
-
-
อุตสาหกรรมปิโตรเคมี:
-
เครื่องแยกไอน้ำ: ในเครื่องแลกเปลี่ยนสายถ่ายโอนและท่อแผ่รังสีซึ่งความต้านทานต่อแรงกระแทกจากความร้อนและการกัดกร่อนจากตัวเร่งปฏิกิริยาละเอียดเป็นสิ่งสำคัญ
-
เครื่องปฏิรูปและวัสดุบุผิวเตาเผาอุณหภูมิสูงอื่นๆ
-
-
อุตสาหกรรมเซรามิก:
-
เฟอร์นิเจอร์เตาเผา: ใช้ทำฐานตั้ง เสา และกริชสำหรับยึดภาชนะเซรามิกระหว่างการเผา ความบริสุทธิ์สูงช่วยป้องกันการปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์
-
-
การเผาขยะและการเปลี่ยนก๊าซเป็นก๊าซ:
-
การบุห้องที่สัมผัสกับเถ้าและตะกรันที่กัดกร่อนรุนแรง
-