Application du métakaolin dans les matériaux réfractaires

Les matériaux réfractaires sans forme désignent les matériaux réfractaires qui sont composés d'agrégats réfractaires, de poudres, de liants et d'additifs de taille de particules spécifiée.Ces matériaux ne nécessitent pas de cuisson et peuvent être utilisés directement, offrant des avantages tels que des processus de production simplifiés, des cycles de production plus courts, des économies d'énergie, une grande adaptabilité et une aptitude à la construction mécanisée.Ils ont vu une croissance rapide dans l'industrie des réfractaires.Le développement des réfractaires sans forme s'est étendu à partir de la fondation des réfractaires.les réfractaires sont actuellement le type de matériau réfractaire non formé le plus largement produit et utiliséIls sont utilisés pour construire des revêtements pour divers fours de chauffage et peuvent également être utilisés dans les fours de fusion et les composants prémélangés.ils ont une teneur plus élevée en liant et en eau, une meilleure fluidité et peut être personnalisée en termes de matériau et de liant en fonction des exigences de l'application pour améliorer les performances du produit.L'ajout de micro-poudres actives a continuellement amélioré la qualité des produits réfractairesCes dernières années, la métakaoline pozzolanique a suscité une attention croissante de la part des chercheurs.et les progrès de la recherche dans son utilisation comme substitut de liant dans les réfractairesElle conclut que l'utilisation de la métakaoline dans les naufragés présente des avantages sociaux et économiques importants.

Application de la métakaoline comme liant dans les produits en fonte

Un liant dans les matériaux réfractaires se réfère à des substances ajoutées pour améliorer la maniabilité et fournir une résistance verte ou sèche.une résistance élevée au durcissementBien que la teneur en ciment dans les cimentes réfractaires modernes ait diminué, la densité et les performances du ciment dépendent en grande partie du bon choix du liant.Le ciment à haute teneur en alumine reste un choix prioritaireDans les castables, le ciment aluminate de calcium pur interagit avec diverses poudres fines et ultra-finies dans la matrice,d'une teneur en aluminium actif et en silice en poudre utilisée couramment comme chargesL'Al2O3 actif accélère l'hydratation du ciment aluminate de calcium pur, tandis que la micro-poudre de silice ralentit la dissolution, ce qui prolonge le temps de mise en place.l'ajout de micro poudre d'alumine et de micro poudre de silice améliore considérablement la fluiditéCependant, ces additifs augmentent les coûts, et la micro-poudre de silice peut se séparer dans le mélange,Alors que la micro-poudre d'alumine augmente le coefficient de dilatation thermique de la coqueLes chercheurs ont fait des progrès dans le remplacement des micropoudres par de la métakaoline chez les castables, obtenant des résultats remarquables.

1Remplacer la silice en micro-poussière par du métakaolin

La micro-poudre de silice remplit les espaces entre les particules de ciment et forme des gels avec des produits d'hydratation, en réagissant avec des matériaux de base tels que l'oxyde de magnésium pour produire des structures de gel.Dans les châtaignes réfractaires, l'ajout de quantités appropriées de fumée de silice peut améliorer la résistance à la compression, la résistance à la flexion, la durabilité, la densité et le rapport coût-efficacité.elle favorise la formation de la phase mullite, améliorant la résistance à haute température et la résistance aux chocs thermiques.Les chercheurs ont évalué les caractéristiques du traitementLes résultats ont montré qu'au-dessus de 1300 °C, les châtaignes à métakaolin présentaient une résistance à la flexion inférieure à celle des châtaignes à fumée de silice.réduire la teneur en matrice dans les épaves, minimiser le rétrécissement et prévenir les fissures macroscopiquesBien que le remplacement complet de la fumée de silice ait réduit les performances à haute température, le remplacement partiel a considérablement réduit les coûts tout en maintenant une résistance acceptable.Pour les échafaudages réfractaires avec une teneur en Al2O3 d'environ 70%, lorsque des températures de fonctionnement élevées ne sont pas nécessaires, le remplacement par de la métakaoline est considéré comme idéal.

2Remplacement de la micro-poudre Al2O3 par du métakaolin

Dans les tubulations liées au ciment d'aluminate de calcium, l'ajout de poudre de silice peut affecter négativement les propriétés mécaniques, alors que la substitution de la micro-poudre de silice par de l'alumine active a été couronnée de succès.L'alumine active peut également former des liaisons céramiques avec d'autres composants de la matriceDans de nombreux cas, une combinaison de micro-poudre de silice et d'alumine active améliore considérablement les performances de la coulée.pour remplacer la micro-poudre d'alumine par des casts de métakaolin ultrafin de 4% à 8% avec une teneur en mullite de matrice plus élevéeCette substitution a considérablement réduit les coûts de la micro-poudre.Des expériences ultérieures portant sur le métakaolin ultrafin dérivé du kaolin de la série du charbon ont montré que l'ajout d'un métakaolin finement moulé, le métakaolin calciné de la série du charbon a obtenu une teneur élevée en mullite, une faible expansion et des châtables de haute résistance conformes aux exigences de performance.les échantillons contenant de la métakaoline nécessitaient plus d'eau mais présentaient une meilleure cohésion et une meilleure rétention d'eauL'ajout de 8% de métakaolin ultrafin coûte environ un quart de l'ajout de 3% de micro poudre d'alumine, ce qui en fait un choix préférable en termes de performance et de coût.

3Le remplacement du ciment à haute teneur en aluminium par du métakaolin

Le ciment à haute teneur en alumine, également appelé ciment de bauxite, est produit par calcination et broyage fin de la bauxite et du calcaire dans des proportions spécifiques, ce qui donne un matériau cimenté riche en alumine,également appelé ciment aluminate de calciumLes liaisons phosphate sont également courantes, elles se lient principalement par des réactions chimiques et par adhérence.formant un film de gel de faible résistance qui se renforce à mesure que l'eau s'évapore et que la liaison chimique augmente avec la températureEn utilisant des matériaux de ciment phosphate à base de métakaolin, des expériences ont démontré qu'avec 15% de métakaolin,les matériaux réfractaires d'aluminosilicate présentant d'excellentes performances à haute température et une stabilité structurelle, avec une résistance à la compression atteignant 79,4 MPa après 3 heures à 1300°C et un rétrécissement linéaire réduit à 0,1%, contre 1,95% pour l'échantillon de ciment à haute teneur en aluminium.l'échantillon de ciment à haute teneur en alumine a montré une fusion et des bulles, tandis que la surface de l'échantillon à base de métakaolin est restée lisse, ce qui confirme la conclusion que l'ajout de 15% de métakaolin donne des propriétés et une stabilité supérieures à haute température.

Conclusion

La Chine possède d'abondantes ressources en kaolin, dont les réserves dépassent 10 milliards de tonnes dans les zones minières de charbon.Reconnaître le potentiel du métakaolin dans les applications de haute technologie et de grande valeur offre une utilisation efficace des ressourcesBien que la recherche sur le métakaolin ait commencé plus tard en Chine, les premières études sur sa résistance montrent des résultats prometteurs pour les réfractaires.Il est prévu que les castables deviennent plus divers, plus performants et utilisent de plus en plus de micropoudres de métakaolin, remplaçant le ciment dans les débris réfractaires.et le potentiel d'application, conduisant à une croissance industrielle plus rapide et plus durable.

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