Taphole kourè a sèvi kòm yon kanal enpòtan pou kanalize fè fonn tanperati ki wo -. Pandan operasyon an, li sibi non sèlman gwo fwote, ewozyon, ak enfiltrasyon pa koule gwo -tanperati fè fonn ak salop, men tou nan chòk tèmik entans ki soti nan nati a tanzantan nan pwosesis la tapping. Entansifye operasyon fonn eksplozyon an te mennen nan pi wo tanperati tapping, ogmante pousantaj koule nan fè fonn, pi gwo volim nan fè tiyo ak salop, ak dire tapping pwolonje; kidonk, kondisyon sèvis pou materyèl refractory yo itilize nan kourè taphole yo te vin de pli zan pli mande. Kòm yon kalite materyèl refractory monolitik ki fèt espesyalman pou kourè taphole gwo founo dife, tapholerefractory castableskont pou plis pase 70% nan tout materyèl refractory boule nan zòn nan foyer gwo founo dife. Anplis de sa, lyan ki itilize nan castables sa yo detèmine dirèkteman rannman tapaj la, konsomasyon espesifik materyèl refractory pou chak tòn fè pwodwi, ak sekirite an jeneral nan fwaye-operasyon bò; konsa, seleksyon an ak optimize nan lyan yo te parèt kòm yon konsantre prensipal nan rechèch la ak devlopman nan gwo -taphole castables pèfòmans.
1.1 Pi bon kalite siman aluminate kalsyòm
PiSiman aluminate kalsyòm(CAC) se yon lyan idwolik ki te pwodwi pa gwo -sintering tanperati a oswa elektwo-fou elektrik elektwo-fonn nan oksid kalsyòm ki wo-pite ak alumina endistriyèl. Konpozisyon chimik li yo konsiste prensipalman nan Al₂O₃ ak CaO, ak yon fraksyon mas Al₂O₃ tipikman sòti ant 70% ak 80%. Prensipal faz cristalline ki responsab pwopriyete idwolik CAC yo se aluminat monokalsyòm (CA) ak aluminat dikalsyòm (CA₂)-menmsi faz dodekakalsyòm hepta-aluminate (C₁₂A₇) prezan tou nan variants ultra-aluminate C{11}}}}. Konpozisyon sa a pèmèt CAC non sèlman bay ekselan pwopriyete mekanik nan materyèl refractory monolitik, men tou bay yo ak pèfòmans siperyè tanperati ki wo -; kidonk, li se kounye a yon lyan lajman itilize nan refractories monolitik tankou taphole castables. Castables kole ak CAC mande pou yon pwosesis geri apwopriye pou asire ke pwodwi hydrasyon yo sibi anviwònman konplè ak redi. Miyò, pwodwi idratasyon espesifik ki fòme pa CAC yo varye selon tanperati geri yo anplwaye. Lè gerizon fèt nan tanperati ki pi ba pase 20 degre, pwodwi idratasyon ki kapab lakòz la konsiste de zegwi -tankou monokalsyòm aluminat dekaidrat (CAH10). Ant 21 degre ak 35 degre, pwodwi idratasyon prensipal yo se acicular -a-lamellar dikalsyòm aluminate octahydrate (C2AH8); pi wo pase 36 degre, pwodwi dominan an se granulaire tricalcium aluminate hexahydrate (C3AH6). Sa yo pwodwi hydrasyon zegwi-tankou, acicular-a-lamellar, ak granulaire sipèpoze ak entrelace yo fòme yon estrikti rezo, kidonk dote kò a jete ak gwo fòs vèt apre pwosesis la geri. Lè w ap chwazi pi bon kalite siman aluminat kalsyòm, li esansyèl tou pou w konprann karakteristik idratasyon divès faz konstitiyan li yo. Diferan faz yo montre chalè hydrasyon anpil diferan ak pousantaj anviwònman ak redi. Anjeneral, pi ba chalè a nan idratasyon nan yon faz mineral espesifik aluminat kalsyòm, se pi vit anviwònman an ak to redi nan pwodwi idratasyon li yo.
1.2 Hydratable Alumina
Refractory materials for blast furnace tapholes typically utilize Al2O3-SiC-C based castables. Since the primary aluminum-bearing raw materials employed are various forms of corundum and high-grade bauxite, hydratable alumina (HA) serves as an effective binder for these refractory castables. HA is an amorphous, transitional alumina phase-specifically ρ-Al2O3-characterized by a high specific surface area (>150 m²/g). Chemically reactive, it undergoes a hydration-induced gelation reaction upon contact with water or water vapor, generating gels of pseudo-boehmite (AlOOH·nH2O, where n = 0.08–0.62) and boehmite (γ-AlOOH). This gelation process is accompanied by significant volume expansion, which helps reduce the porosity within the cast body's structure; ultimately, these gels transform into crystalline bayerite (Al(OH)3). The gelation process typically results in setting and hardening within a timeframe of less than one hour (at temperatures >25 degre), kidonk lyezon patikil yo ansanm ak jenere fòs vèt. Kontinwe, anpil tankou siman aluminate kalsyòm (CAC), HA klase kòm yon lyan idwolik. Li ta dwe remake ke fòmasyon nan bayerit kristal se fòtman depann sou gwosè patikil, tanperati hydrasyon, tan reyaksyon, ak valè pH.
1.3 Silica Sol Liaison
Prezans CaO nan siman -bonded castables mennen nan yon pwoblèm kote volim nan faz likid la ogmante nan tanperati ki wo; an konsekans, anpil chèchè nan domèn materyèl refractory te konsidere itilize divès kalite lyan gratis CaO-. Anplis alumina idrate (HA), lòt CaO-liyan gratis ki atire atansyon ogmante gen ladan divès kalite lyan koloidal oswa sol-tankou SiO2 sol, Al2O3 sol, spinèl koloidal, ak mullite koloidal. Kounye a, lyan ki pi lajman aplike ak teknoloji ki gen matirite kalsyòm gratis-se silica sol. Kontrèman ak lòt lyan, estabilite nannan nan Sol nan tèt li sèvi kòm avantou fondamantal pou kapasite obligatwa li yo. Sifas patikil solid koloidal yo nan yon sol silica jwenn yon chaj elektrik atravè disosyasyon gwoup fonksyonèl sifas oswa adsorption selektif iyon espesifik ki soti nan solisyon ki antoure a. Pou kenbe netralite chaj, solisyon an imedyatman adjasan a patikil sa yo dwe genyen yon kantite ekivalan kont-ion ki pote yon chaj opoze ak sa ki nan sifas solid la. Koòdone ant sifas patikil ki chaje a ak solisyon adjasan a konstitye yon "kouch doub elektrik": yon sèl eleman se yon kouch estasyonè ki an kontak dirèk ak sifas patikil solid la-ki rele "kouch kontra enfòmèl ant" oswa "kouch Stern" - alòske pòsyon ki rete a (pwolonje soti nan plan glise nan pwen kote konsantrasyon negatif yo vin pozitif nan solisyon an soti nan solisyon an pozitif ak negatif. egal) yo rele "kouch difize a."
Although refractory castables bonded with silica sol exhibit significantly enhanced mechanical strength following high-temperature sintering (>1000 degre ) konpare ak sa yo ki estokaj ak siman idwolik (tankou CAC ak HA), fòs vèt la nan unsintered (oswa -tanperati chalè -trete) kò castable se miyò pi ba.
1.4 Alumina Sol Liaisons
Kontrèman ak sol silica, te gen mwens etid ki fèt sou Sol alumina ak konpòtman ki asosye ak koagulasyon ak redi. Anplis de sa, majorite rezilta rechèch ki te pibliye yo konsène sèlman sispansyon alumina sub-mikwon olye ke nan sols alumina nanokal. Sa a sijere ke rezilta yo ki deja egziste yo ka pa dirèkteman aplikab nan sol nan nanoskal la. Chaj sifas patikil ki nan yon sispansyon alumina detèmine pa valè pH la, kontni solid la, ak elektwolit espesifik yo anplwaye pou estabilize sispansyon an. Nan sispansyon alumina pi, kòm konsantrasyon nan alumina ogmante, chaj sifas la chanje soti nan pozitif nan negatif. Avèk yon ogmantasyon plis nan konsantrasyon sispansyon, mayitid chaj negatif nèt la ogmante tou. Mekanis "estabilizasyon-flokulasyon" sispansyon alumina nan kondisyon tanperati anbyen.
