vật liệu chịu lửa phân đoạn nhôm nung chảy trắng

Nhôm nung chảy trắng là gì?

Nhôm oxit trắng nóng chảy là một loại khoáng chất tổng hợp, siêu tinh khiết, được sản xuất bằng cách nung chảy nhôm oxit có độ tinh khiết cao (Al₂O₃) trong lò hồ quang điện ở nhiệt độ trên 2000°C. Nguyên liệu đầu vào thường là nhôm oxit nung, một loại bột được tạo ra từ quặng bô-xít theo quy trình Bayer.

Tên gọi “trắng” xuất phát từ độ tinh khiết cao của nó (thường là  99,0% đến 99,5% Al₂O3 ), mang lại cho nó vẻ ngoài màu trắng hoặc dạng tinh thể, phân biệt với nhôm oxit nóng chảy màu nâu (có chứa tạp chất như silica và titan).

Các tính chất chính của vật liệu chịu lửa

Giá trị của WFA trong các ứng dụng chịu lửa bắt nguồn từ sự kết hợp đặc biệt giữa các tính chất vật lý và hóa học:

1. Độ tinh khiết cao và tính trơ về mặt hóa học:

   • Với hàm lượng tạp chất tối thiểu (SiO₂, Fe₂O₃ thấp, v.v.), sản phẩm có khả năng chống chịu cao với sự tấn công của xỉ, axit và kiềm. Điều này giúp sản phẩm ổn định trong môi trường hóa chất khắc nghiệt.

2. Độ chịu lửa cao:

   • Nó có điểm nóng chảy cực cao, khoảng  2050°C . Điều này cho phép nó chịu được nhiệt độ sử dụng rất cao mà không bị mềm hoặc biến dạng.

3. Độ bền cơ học và độ cứng tuyệt vời:

   • WFA rất cứng (9 trên thang Mohs, chỉ sau kim cương). Điều này giúp vật liệu chịu lửa làm từ nó có độ bền nén lạnh cao và khả năng chống mài mòn và xói mòn tuyệt vời.

4. Độ ổn định âm lượng tốt:

   • Nó có hệ số giãn nở nhiệt thấp và không trải qua các biến đổi pha gây ra sự thay đổi thể tích đáng kể khi gia nhiệt và làm nguội nhiều lần. Điều này mang lại khả năng chống sốc nhiệt và chống vỡ tuyệt vời.

5. Độ xốp được kiểm soát (trong các sản phẩm có hình dạng):

   • Khi được sử dụng làm cốt liệu trong gạch và vật liệu đúc, nó cho phép tạo ra các cấu trúc chịu lửa chắc chắn, dày đặc với độ xốp tối ưu để tăng hiệu suất.

Thành phần vật lý và hóa học

Nó được sử dụng như thế nào trong vật liệu chịu lửa?

WFA hiếm khi được sử dụng dưới dạng khối nguyên khối. Thay vào đó, nó được chế biến thành nhiều dạng khác nhau và được sử dụng làm cốt liệu hoặc hạt chính trong các sản phẩm chịu lửa.

1. Hạt và bột chịu lửa

Đây là dạng phổ biến nhất. WFA được nghiền, sàng và xay thành các hạt có kích thước chính xác:

• Đá dăm thô:  (ví dụ: 0-1mm, 1-3mm, 3-5mm) tạo thành bộ khung cấu trúc của vật liệu chịu lửa có định hình và không định hình.

• Bột mịn:  (ví dụ: -200 mesh, -325 mesh) lấp đầy các khoảng trống giữa các cốt liệu thô, tạo thành một ma trận đặc.

• Bột mì/Bột vi mô:  Được sử dụng trong gốm sứ tiên tiến và vật liệu đúc hiệu suất cao.

2. Vật liệu chịu lửa định hình (Gạch và hình khối)

Hạt WFA được trộn với chất kết dính (và đôi khi là các chất phụ gia khác) và ép thành gạch hoặc các hình dạng đặc biệt, sau đó được nung ở nhiệt độ cao.

• Gạch WFA:  Được sử dụng ở những khu vực quan trọng nhất của lò nung nhiệt độ cao.

3. Vật liệu chịu lửa không định hình (nguyên khối)

Chúng được lắp đặt tại chỗ mà không cần nung trước. WFA là cốt liệu chính trong:

• Vật liệu đúc:  Hỗn hợp khô được trộn với nước và đổ/rung tại chỗ.

• Nhựa:  Vật liệu giống đất sét, có thể đúc được, được nén chặt vào đúng vị trí.

• Hỗn hợp phun:  Hỗn hợp phun để lót hoặc sửa chữa lò nung.

• Hỗn hợp đầm nén:  Dùng để đầm chặt ở những khu vực cụ thể như đáy lò nung.

Ứng dụng phổ biến

Nhờ những tính chất vượt trội, vật liệu chịu lửa WFA được sử dụng trong các quy trình công nghiệp nhiệt độ cao đòi hỏi khắt khe nhất:

• Ngành thép:

  • Lớp lót muôi (đặc biệt là lớp lót làm việc).

  • Tấm cửa trượt và khối giếng.

  • Lớp lót và đồ nội thất trong toa tàu.

  • Khu vực trong lò hồ quang điện và lò cao dễ bị mài mòn nghiêm trọng.

• Ngành công nghiệp hóa dầu:

  • Lớp lót của các đơn vị cracking xúc tác trong nhà máy lọc dầu.

  • Lò cải cách và các lò phản ứng nhiệt độ cao khác.

• Ngành gốm sứ và thủy tinh:

  • Đồ nội thất lò nung (kệ, giá đỡ) dùng để nung gốm kỹ thuật, đồ vệ sinh và đồ sứ.

  • Máy kiểm tra và máy tái sinh trong lò nấu chảy thủy tinh.

  • Lớp lót của bể kính.

• Kim loại màu:

  • Lớp lót cho lò nung và giữ nhôm.

  • Lò luyện đồng, kẽm và các kim loại khác.

• Ngành xi măng và vôi:

  • Lớp lót vùng đốt và vùng chuyển tiếp trong lò quay.

• Lò đốt rác & Nhà máy chuyển đổi chất thải thành năng lượng:

  • Chịu được khí thải ăn mòn và tro mài mòn.