Influence of the type of alumina and additives on the properties of corundum heat-insulating refractory

Abstract

The production of corundum refractories for high-temperature applications is based on the use of various pore-forming additives [i, 2], corundum granules, and porous corundum briquet [3]. Well known is the relationship between the properties of dense corundum ceramics and the type of alumina used, and the various oxide additives [4]. The present paper gives the results of a study of the influence of the type of alumina and certain additives on the properties of corundum heat-insulating refractories.The articles were prepared by slip casting in metal molds and the pore-forming agent consisted of ashless combustible -foamed polystyrene [2] with grain sizes of less than 3 mm in amounts of 60% (by volume) in relation to the alumina. The bond constituent consisted of alumina G-00 ground in a vibromill to a grain size of 6-12 ~m, to which we added three types of filler in order to reduce the shrinkage: unground alumina grade GK and G-00, and also alumina calcined at 1550~ and vibromilled to a grain size of less than 4 #m using the G-00 type.An increase in the amount of bond from 20 to 60-70% regardless of the type of filler leads to an increase in the shrinkage in firing (Fig. i), but an even greater effect on the shrinkage results from the prehistory of the alumina serving as the filler. Thus, the addition of 30% unfired and unmilled alumina G-00 as a filler with the same shrinkage in firing (46%) ensures the production of articles with a much lower apparent density (0.92 g/cm 3) than for specimens to which we added 40% calcined (1550~ and vibromilled alumina G-00, (1.42 g/cm3). This is connected with the different phase compositions of the aluminas. In G-00, not subjected to calcination, the content of ~-AI203 does not exceed 30%, while the remainder consists of transition forms, from hydrates to oxides of aluminum 7-A1203, and 8-A1203, which, changing into corundum, cause increased shrinkage in firing [4]. The use of 40% GK alumina in which there is 99% corundum leads to a reduction in the shrinkage of the specimens in firing (from 42.7% for the corresponding amount of raw unmilled alumina as filler to 34.5%), and in this case there is a simultaneous increase in the apparent density (from 0.82 to 1.17 g/cm3), and to an even greater increase in strength (from 2 to 20.4 N/mm2). The addition of milled G-00 alumina also containing 99% corundum causes an increase in the shrinkage (with the addition of 60% from 34.5 to 46%), in the density (from 1.17 to 1.42 g/cm3), and in the strength (from 20.2 to 33 N/mm2).

Επίδραση Των Συνθηκών Παραγωγής Στις Ιδιότητες Πυρίμαχων Υλικών

“…αφυδάτωση). Πολλές ιδιότητες, όπως η διαπερατότητα, η θερμική αγωγιμότητα και η μηχανική αντοχή, επηρεάζονται σημαντικά από τη θερμοκρασία και την υγρασία κατά τη διάρκεια της ξήρανσης [53,54].…”

“…Ο αιματίτης (Fe 2 O 3 ), ο οποίος συναντάται μόνο στην πρώτη ύλη του σαμμότ αποτελεί είτε πρωτογενή αιματίτη που υπάρχει στην πρώτη ύλη είτε και αιματίτη που έχει προκύψει από διάσπαση του γκαιτίτη (FeO(OH)) [ Αρχικώς, επιλέχθηκαν οι συνθήκες οι οποίες επηρεάζουν τη συμπεριφορά των πυρίμαχων και συγκεκριμένα η κοκκομετρία, η περιεκτικότητα σε συνδέτη, η πίεση μορφοποίησης και η θερμοκρασία έψησης και κρίθηκε απαραίτητο να εξετασθούν. Στη συνέχεια με βάση τα βιβλιογραφικά δεδομένα ορίστηκε το κατάλληλο εύρος τιμών που θα μελετηθεί όσον αφορά στην κοκκομετρία [39,54,[90][91][92][93], την περιεκτικότητα σε ρητίνη [94,95], την περιεκτικότητα σε νερό [2,17,95], την πίεση μορφοποίησης [48,96] και τη θερμοκρασία έψησης [47,97]. Αναλυτικά όλες οι συνθήκες παραγωγής συνοψίζονται στον ακόλουθο Πίνακα.…”