Applicazione del metacaolino nei cassi refrattari

I materiali refrattari senza forma si riferiscono a materiali refrattari composti da aggregati refrattari, polveri, leganti e additivi di dimensioni di particelle specificate.Questi materiali non richiedono la cottura e possono essere utilizzati direttamente, offrendo vantaggi quali processi di produzione semplificati, cicli di produzione più brevi, risparmio energetico, grande adattabilità e idoneità alla costruzione meccanizzata.hanno visto una rapida crescita nell'industria refrattariaLo sviluppo dei refrattari senza forma si è ampliato dalla fondazione dei refrattari.i castali refrattari sono attualmente il tipo di materiale refrattato senza forma più prodotto e utilizzatoSi utilizzano per la costruzione di rivestimenti per vari forni di riscaldamento e possono essere utilizzati anche in forni di fusione e componenti prefusi.hanno un tenore di legame e acqua più elevato, una migliore fluidità e può essere personalizzato in termini di materiale e legante in base ai requisiti di applicazione per migliorare le prestazioni del prodotto.L'aggiunta di micro-polveri attive ha continuato a migliorare la qualità dei prodotti refrattari. Negli ultimi anni, la metakaolina pozzolanica ha attirato l'attenzione dei ricercatori.e dei progressi della ricerca nel suo uso come sostituto del legante in casse refrattarieLa Commissione conclude che l'impiego di metakaolina nei pesci di scarico produce significativi benefici sociali ed economici.

Applicazione del metacaolino come legante nei prodotti in scatola

Un legante in casse refrattarie si riferisce a sostanze aggiunte per migliorare la lavorabilità e fornire resistenza verde o a secco.e elevata resistenza alla cura, poiché la densità e le prestazioni del cassabile dipendono in larga misura dalla corretta scelta del legante.il cemento ad alto contenuto di allumina rimane una scelta primaria, in particolare il cemento aluminato di calcio puro con un contenuto di Al2O3 di circa il 70%.con micropolvere di allumina attiva e di silice comunemente utilizzate come riempitiviL'Al2O3 attivo accelera l'idratazione del cemento aluminato di calcio puro, mentre la micro polvere di silice rallenta la dissoluzione, prolungando il tempo di posa.l'aggiunta di micro-polvere di allumina e di micro-polvere di silice migliora significativamente la fluiditàTuttavia, questi additivi aumentano i costi e la micropolvere di silice può essere segregata nella miscela.mentre la micro polvere di allumina aumenta il coefficiente di espansione termica del cassabileI ricercatori hanno fatto progressi nella sostituzione delle micro-polveri con la metakaolina nei castabili, ottenendo risultati notevoli.

1Sostituzione della polvere di silice con metakaolina

La micro-polvere di silice riempie i vuoti tra le particelle di cemento e forma gel con prodotti di idratazione, reagendo con materiali di base come l'ossido di magnesio per produrre strutture di gel.Altri tipi di apparecchiature, l'aggiunta di quantità adeguate di fumi di silice può migliorare la resistenza alla compressione, la resistenza alla flessione, la durata, la densità e l'efficienza economica.promuove la formazione della fase mullite, migliorando la resistenza alle alte temperature e la resistenza agli urti termici.I ricercatori hanno valutato le caratteristiche del trattamentoI risultati hanno mostrato che al di sopra di 1300 °C, i cassi con metakaolin mostravano una resistenza flessibile inferiore a quella di quelli con fumi di silice.ridurre il contenuto di matrice nei cassabili ridurre al minimo il restringimento e prevenire le crepe macroscopicheSebbene la sostituzione completa dei fumi di silice abbia ridotto le prestazioni ad alta temperatura, la sostituzione parziale ha ridotto significativamente i costi mantenendo una resistenza accettabile.Per le casse refrattarie con un contenuto di Al2O3 di circa il 70%, dove non sono necessarie alte temperature di funzionamento, la sostituzione del metakaolina è considerata ideale.

2. Sostituzione della micro-polvere Al2O3 con metakaolina

In caso di casse con legame al cemento alluminato di calcio, l'aggiunta di polvere di silice può influenzare negativamente le proprietà meccaniche, mentre la sostituzione della micro-polvere di silice con allumina attiva ha avuto successo.L'allumina attiva può anche formare legami ceramici con altri componenti della matriceIn molti casi, una combinazione di micro polvere di silice e di allumina attiva migliora significativamente le prestazioni del cassabile.sostituzione della micropolvere di allumina con i castali prodotti da metakaolina ultrafine al 4%−8% con un tenore di mullite di matrice superioreQuesta sostituzione ha ridotto significativamente i costi delle micro-polveri.Ulteriori esperimenti sull'esplorazione del metakaolino ultrafine derivato dal kaolino di serie carboniera hanno dimostrato che l'aggiunta di metakaolino finemente macinato, il metakaolino calcinato di serie carbonifera ha raggiunto un alto contenuto di mullite, una bassa espansione e casse di alta resistenza in linea con i requisiti di prestazione.i campioni con metakaolina richiedevano più acqua ma dimostravano una migliore coesione e ritenzione idricaL'aggiunta di metakaolina ultrafine dell'8% costa circa un quarto dell'aggiunta di micro-polvere di alumina al 3%, rendendo la metakaolina una scelta preferibile in termini di prestazioni e costi.

3. Sostituzione del cemento ad alto contenuto di allumina con il metakaolin

Il cemento ad alto contenuto di alumina, noto anche come cemento bauxitico, è prodotto calcinando e macinando finemente bauxite e calcare in rapporti specifici, ottenendo un materiale cementizio ricco di alumina,anche chiamato cemento alluminato di calcioI leganti fosfatici sono anche comuni, legandosi principalmente attraverso reazioni chimiche e adesione.formando una pellicola di gel a bassa resistenza che si rafforza con l'evaporazione dell'acqua e aumenta il legame chimico con la temperaturaL'utilizzo di materiali fosfatici a base di metakaolina ha dimostrato che con il 15% di metakaolinamateriali refrattari di aluminosilicato che hanno mostrato eccellenti prestazioni ad alta temperatura e stabilità strutturale, con una resistenza alla compressione di 79,4 MPa dopo 3 ore a 1300°C e un restringimento lineare ridotto allo 0,1%, rispetto all'1,95% per il campione di cemento ad alto contenuto di allumina.il campione di cemento ad alto contenuto di alumina ha mostrato fusione e bolle, mentre la superficie del campione a base di metakaolina è rimasta liscia, a sostegno della conclusione che l'aggiunta del 15% di metakaolina produce proprietà e stabilità superiori ad alte temperature.

Conclusioni

La Cina possiede abbondanti risorse di kaolin, con riserve che superano i 10 miliardi di tonnellate nelle zone di estrazione del carbone.Riconoscere il potenziale del metakaolino nelle applicazioni ad alta tecnologia e ad alto valore offre un'utilizzazione efficace delle risorseAnche se la ricerca sulla metakaolina è iniziata più tardi in Cina, gli studi iniziali sulla sua resistenza mostrano risultati promettenti per i castelli refrattari.Si prevede che i castali diventeranno più diversi, ha un rendimento migliore e utilizza sempre più micropulveri di metakaolina, sostituendo il cemento nei cassi refrattari.e potenziale di applicazione, favorendo una crescita industriale più rapida e sostenibile.

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