วัสดุทนไฟชนิดอลูมินาหลอมสีขาว

อลูมินาหลอมสีขาวคืออะไร?

อะลูมินาหลอมสีขาวเป็นแร่สังเคราะห์ที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก ผลิตโดยการหลอมอะลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง (Al₂O₃) ในเตาหลอมไฟฟ้าที่อุณหภูมิสูงกว่า 2000°C โดยทั่วไปแล้ววัตถุดิบเริ่มต้นคืออะลูมินาเผา ซึ่งเป็นผงที่ได้จากบอกไซต์ผ่านกระบวนการไบเออร์

คำว่า “สีขาว” มาจากความบริสุทธิ์สูง (โดยทั่วไปอยู่ที่  99.0% ถึง 99.5% Al₂O3 ) ซึ่งทำให้มีลักษณะเป็นสีขาวหรือเป็นผลึก แตกต่างจากอะลูมินาหลอมสีน้ำตาล (ซึ่งมีสิ่งเจือปน เช่น ซิลิกาและไททาเนีย)

คุณสมบัติสำคัญของวัสดุทนไฟ

คุณค่าของ WFA ในการใช้งานวัสดุทนไฟนั้น มาจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่โดดเด่นอย่างลงตัว:

1. ความบริสุทธิ์สูงและความเฉื่อยทางเคมี:

   • เนื่องจากมีสิ่งเจือปนน้อยมาก (SiO₂, Fe₂O₃ ต่ำ ฯลฯ) จึงทนทานต่อการกัดกร่อนจากตะกรัน กรด และด่างได้ดีเยี่ยม ทำให้มีความเสถียรในสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรง

2. ความทนทานต่อความร้อนสูง:

   • โลหะชนิดนี้ มีจุดหลอมเหลวสูงมากถึงประมาณ  2050 องศาเซลเซียสทำให้สามารถทนต่ออุณหภูมิใช้งานที่สูงมากได้โดยไม่อ่อนตัวหรือเสียรูปทรง

3. ความแข็งแรงเชิงกลและความแข็งที่ดีเยี่ยม:

   • WFA เป็นหินที่มีความแข็งมาก (9 บนมาตราโมห์ส รองจากเพชรเล็กน้อย) ทำให้วัสดุทนไฟที่ทำจากหินชนิดนี้มีความแข็งแรงทนทานต่อแรงกดเย็นสูง และทนทานต่อการสึกหรอและการกัดกร่อนได้ดีเยี่ยม

4. ความเสถียรของปริมาตรที่ดี:

   • วัสดุนี้มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ และไม่เกิดการเปลี่ยนแปลงสถานะที่ทำให้ปริมาตรเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญเมื่อได้รับความร้อนและความเย็นซ้ำๆ ส่งผลให้ทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลันและทนต่อการแตกร้าวได้ดีเยี่ยม

5. การควบคุมความพรุน (ในผลิตภัณฑ์ขึ้นรูป):

   • เมื่อใช้เป็นส่วนผสมในอิฐและวัสดุหล่อขึ้นรูป จะช่วยให้สามารถสร้างโครงสร้างทนไฟที่มีความหนาแน่น แข็งแรง และมีรูพรุนที่เหมาะสมเพื่อประสิทธิภาพการใช้งานที่ดียิ่งขึ้น

องค์ประกอบทางกายภาพและทางเคมี

มีการใช้งานอย่างไรในวัสดุทนไฟ?

WFA (Waste Fat) ไม่ค่อยถูกนำมาใช้เป็นก้อนเดียว แต่จะถูกแปรรูปเป็นรูปทรงต่างๆ และใช้เป็นวัสดุหลักหรือเม็ดในผลิตภัณฑ์ทนไฟ

1. เม็ดและผงวัสดุทนไฟ

นี่เป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุด WFA จะถูกบด คัดแยก และโม่ให้ได้ขนาดอนุภาคที่แม่นยำในช่วงที่กำหนด:

• วัสดุมวลรวมหยาบ  (เช่น 0-1 มม., 1-3 มม., 3-5 มม.) เป็นโครงสร้างหลักของวัสดุทนไฟทั้งแบบขึ้นรูปและไม่ขึ้นรูป

• ผงละเอียด  (เช่น -200 เมช, -325 เมช) จะเข้าไปเติมเต็มช่องว่างระหว่างเม็ดหินขนาดใหญ่ ทำให้เกิดโครงสร้างที่หนาแน่น

• ผงละเอียด/ผงไมโคร:  ใช้ในงานเซรามิกขั้นสูงและวัสดุหล่อประสิทธิภาพสูง

2. วัสดุทนไฟขึ้นรูป (อิฐและรูปทรงต่างๆ)

ธัญพืช WFA จะถูกผสมกับสารยึดเกาะ (และบางครั้งก็มีสารเติมแต่งอื่นๆ) แล้วอัดเป็นอิฐหรือรูปทรงพิเศษ จากนั้นจึงนำไปเผาที่อุณหภูมิสูง

• อิฐ WFA:  ใช้ในบริเวณที่สำคัญที่สุดของเตาหลอมอุณหภูมิสูง

3. วัสดุทนไฟแบบไม่ขึ้นรูป (แบบชิ้นเดียว)

อุปกรณ์เหล่านี้ติดตั้งในสถานที่โดยไม่ต้องทำการทดสอบการเผาไหม้ล่วงหน้า WFA เป็นส่วนประกอบหลักใน:

• วัสดุหล่อขึ้นรูป:  ส่วนผสมแห้งที่นำมาผสมกับน้ำแล้วเทหรือใช้เครื่องสั่นอัดลงในตำแหน่งที่ต้องการ

• พลาสติก:  วัสดุที่มีลักษณะคล้ายดินเหนียว สามารถขึ้นรูปและอัดแน่นลงในตำแหน่งที่ต้องการได้

• ส่วนผสมสำหรับพ่น:  ส่วนผสมที่ใช้พ่นเพื่อบุหรือซ่อมแซมเตาเผา

• ส่วนผสมสำหรับอัดแน่น:  ใช้สำหรับอัดแน่นในพื้นที่เฉพาะ เช่น ก้นเตาเผา

การใช้งานทั่วไป

เนื่องจากคุณสมบัติที่เหนือกว่า วัสดุทนไฟ WFA จึงถูกนำไปใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่ต้องการอุณหภูมิสูงที่สุด:

• อุตสาหกรรมเหล็ก:

  • ผ้าบุรองทัพพี (โดยเฉพาะผ้าบุรองสำหรับใช้งาน)

  • แผ่นปิดประตูเลื่อนและบล็อกบ่อ

  • วัสดุบุผนังและเฟอร์นิเจอร์สำหรับตู้รับบริจาคอาหาร

  • บริเวณภายในเตาหลอมไฟฟ้าและเตาหลอมเหล็กที่ต้องเผชิญกับการเสียดสีอย่างรุนแรง

• อุตสาหกรรมปิโตรเคมี:

  • วัสดุบุผนังของหน่วยแตกตัวเร่งปฏิกิริยาในโรงกลั่นน้ำมัน

  • เครื่องปฏิกรณ์แบบรีฟอร์มเมอร์และเครื่องปฏิกรณ์อุณหภูมิสูงอื่นๆ

• อุตสาหกรรมเซรามิกและแก้ว:

  • อุปกรณ์สำหรับเตาเผา (ชั้นวาง, ตัวตั้งเตา) สำหรับการเผาเซรามิกทางเทคนิค สุขภัณฑ์ และเครื่องลายคราม

  • อุปกรณ์ตรวจสอบและอุปกรณ์สร้างใหม่ในเตาหลอมแก้ว

  • การบุภายในถังแก้ว

• โลหะที่ไม่ใช่เหล็ก:

  • วัสดุบุผนังสำหรับเตาหลอมและเตาเก็บอะลูมิเนียม

  • เตาหลอมสำหรับแปรรูปทองแดง สังกะสี และโลหะอื่นๆ

• อุตสาหกรรมปูนซีเมนต์และปูนขาว:

  • วัสดุบุผนังบริเวณการเผาไหม้และบริเวณเปลี่ยนผ่านในเตาเผาแบบหมุน

• เตาเผาขยะและโรงงานผลิตพลังงานจากขยะ:

  • ทนทานต่อก๊าซไอเสียที่กัดกร่อนและเถ้าที่มีฤทธิ์กัดกร่อน