Aditif yang Biasa Digunakan Dalam Corundum Castables
Aditif, juga dikenal sebagai campuran, digunakan dalam refraktori untuk mengatur komposisi fasa, struktur mikro dan memperbaiki sifat-sifatnya. Aditif dapat dikategorikan dalam beberapa cara:
Menurut komposisi kimianya, mereka dapat dibagi menjadi aditif organik dan aditif anorganik.
(1) Aditif anorganik mengandung garam anorganik, mineral, elektrolit anorganik, oksida, dan hidroksida.
(2) Aditif organik umumnya berupa surfaktan. Surfaktan, juga dikenal sebagai agen pereduksi air, termasuk ionik (anionik, kationik), bahan pereduksi air polimer, dan zat pereduksi air asam organik.
Menurut fungsi dan khasiat bahan tambahannya, itu dapat dikategorikan sebagai berikut.
(1) Campuran digunakan untuk meningkatkan kapasitas operasional bubur pengecoran. Umumnya mengandung flokulan, anti-flokulan, bahan pemlastis, dan bahan pereduksi air (dispersan).
(2) Aditif yang dapat mengubah kecepatan koagulasi dan pengerasan. Umumnya mengandung koagulan dan retarder, dan koagulan dan mengandung dua jenis cepat dan lambat.
(3) Aditif yang dapat mengubah organisasi internal. Misalnya, agen pemasukan udara, pencegah busa, dan seterusnya.
(4) Aditif yang dapat meningkatkan kinerja konstruksi. Umumnya, ada bahan penahan air, bahan anti tenggelam dan pengawet, dan seterusnya.
1. Agen Pengurang Air
Perbedaan muatan produk hidrasi semen dan gaya van der Waals antara bubuk halus dan banyak alasan lainnya dapat menyebabkan munculnya partikel kecil di dalam bahan cor. berflokulasi struktur, itu adalah, partikel halus akan menjadi air bebas yang terbungkus, yang menyebabkan peningkatan kebutuhan air di castables.
Secara umum, semakin kecil ukuran partikelnya, semakin besar jumlah air yang dapat dibungkus, dan semakin besar kemungkinan terjadinya flokulasi, meningkatkan kebutuhan air pada slurry. Fungsi utama bahan pereduksi air adalah untuk menghancurkan struktur flokulasi pada bahan pengecoran melalui proteksi listrik (tolakan elektrostatik) dan perlindungan ruang (film hidrasi). Sehingga air bebas yang terbungkus dalam struktur tersebut dapat dikeluarkan, sehingga secara signifikan mengurangi kebutuhan air untuk castables.
Dalam proses konstruksi castables, perlu menambahkan dispersan untuk mencapai pengurangan air di awal, namun pada saat yang sama juga mengurangi konsumsi air, itu tidak boleh mempengaruhi kekuatan awal melalui kohesi dan pengerasan. Karena itu, jenis dan dosis bahan pereduksi air harus disesuaikan dengan keadaan sebenarnya. Pengaruh berbagai jenis dan penambahan jumlah dispersan terhadap kinerja castable korundum dieksplorasi, dan akhirnya, berbagai jenis aditif dengan jumlah penambahan optimal yang berbeda dieksplorasi.
2. Promotor dan Retarder Koagulan
Fungsi promotor koagulan adalah untuk mempercepat pemadatan dan pengerasan bahan cor serta mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk pemadatan dan pengerasan.. Jika efek percepatan tidak muncul segera setelah penambahan tetapi memerlukan waktu untuk mendapatkan efek koagulasi, maka disebut promotor koagulan kerja lambat.
Efek dari retarder adalah membuat material pengecoran mengembun, proses pengerasan lebih lama. Akselerator dan retarder keduanya merupakan koagulan, tapi keduanya berbeda tipe. Agen pengkondisi di castables, umumnya bertindak pada agen pengikat, jadi berbagai jenis bahan pengikat dan mode pengikatan perlu disesuaikan dengan bahan pengkondisi yang berbeda untuk mencapai efek penggunaan terbaik.
Pengikatan semen adalah metode pengikatan yang paling umum untuk bahan cor korundum, jadi ada banyak koagulan yang diaplikasikan pada ikatan hidrasi. Akselerator umum termasuk garam litium, Ca(OH)2, Na2CO3, K2CO3, Na2SiO3, dan seterusnya. Retarder yang umum termasuk asam sitrat dan sitrat, asam fosfat dan fosfat, asam asetat, karboksi karboksilat, mg(OH)2, Ba(OH)2, NaSO4, NaCl, pati, gula, air laut dan sebagainya.
Aditif untuk castables untuk mempromosikan dan menghambat peran yang sangat kompleks, banyak tempat yang belum dipelajari secara menyeluruh, dengan struktur aditif, properti, dan komposisi semennya, kondisi hidrasi, dan faktor-faktor lain yang berkaitan dengan penerapan hanya sesuai dengan situasi aktual dari pilihan yang masuk akal untuk dapat memperoleh kondisi konstruksi yang lebih baik.
3. Agen Mineralisasi
Di dalam castable, sering digunakan untuk menambahkan sejumlah kecil aditif dapat digunakan untuk mencapai tujuan sintering dan meningkatkan beberapa sifat produk. Mineralizer sering digunakan untuk mengontrol pembentukan atau reaksi suatu zat, dan TiO2 adalah mineralizer yang umum digunakan dalam sintesis Mg-Al spinel.
Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa penambahan TiO2 pada castable Al-Mg bermanfaat untuk sintering dan pembentukan CA6. Penggabungannya ke dalam corundum castables juga telah dilaporkan.
Misalnya, ketika ditambahkan ke castable korundum berikat semen kalsium aluminat, MgCl2 dapat mendorong pembentukan CA6, dan rongga yang dihasilkan oleh penguraian MgCl2 memberikan ruang yang cukup bagi pertumbuhan CA6 untuk mengurangi ekspansi selama proses produksi, menghasilkan butiran yang lebih besar dan stabilitas volume yang lebih besar.
Menambahkan CaCO3 ke castable korundum, ditemukan bahwa generasi CA6 pada spesimen yang disinter lebih tinggi dan butirannya lebih besar, tetapi pemuaian yang dihasilkan selama proses sintering menyebabkan peningkatan porositas bahan cor, dan kekuatannya menjadi lebih kecil. Tambahan dari 0.5 wt% MgCO3 dapat membuat fase β-Al2O3 dalam corundum castables lebih stabil dan dapat mendorong pembentukan struktur pelat sehingga castables memiliki kekuatan suhu tinggi yang lebih baik.
Agen Pengikat Yang Biasa Digunakan Dalam Corundum Castables
Ikatan hidrasi, ikatan kimia, ikatan kohesi, ikatan adhesi, dan ikatan fase cair suhu tinggi merupakan jenis ikatan yang umum pada castable berbahan dasar korundum, dan setiap jenis ikatan berhubungan dengan mekanisme ikatan.
Ikatan hidrasi adalah jenis ikatan yang umum. Di hadapan air, fase ikatan terhidrasi dapat bereaksi secara eksotermis dengan air pada suhu kamar untuk menghasilkan produk hidrasi yang berbeda sambil menggumpal dan mengeras untuk memperoleh kekuatan.
Pengikat umum jenis ini termasuk ρ-Al2O3, semen aluminat, dan seterusnya.
Fosfat, gelas air, dan bahan pengikat lainnya diikat melalui reaksi kimia dengan bahan yang diikat atau bahan tambahan (misalnya, koagulan) untuk menghasilkan fase terikat dan membentuk ikatan.
Jenis bahan pengikat ini adalah bahan pengikat kimia. Castable korundum berikat aluminium fosfat memiliki keunggulan kekuatan tinggi, ketahanan abrasi yang tinggi, suhu pelunakan beban tinggi, dan ketahanan yang sangat baik terhadap erosi terak, dan biasanya digunakan dalam tanur sembur panas. Menambahkan MgO sebagai pengeras pada castable korundum berikat aluminium fosfat padat dapat mempersingkat waktu pengerasannya dan berperan dalam mengoptimalkan kinerja konstruksi.
Menambahkan koagulan atau mengatur nilai pH untuk membuat partikel padat menjadi kecil – sistem air dalam suspensi partikel untuk menyatu dan menghasilkan ikatan disebut ikatan kohesif.
Jenis ikatan kohesif yang paling umum adalah zat pengikat silika-sol, selain berbagai bahan pengikat koloidal dan bahan pengikat suspensi lainnya yang juga termasuk dalam jenis pengikat ini. 1100 ℃ penempaan, Penggunaan silika-sol sebagai bahan pengikat kekuatan castable korundum disebabkan oleh adanya ikatan semen kalsium aluminat dari castable korundum., dan dapat menahan suhu perubahan cepat baja cair dan erosi terak serta kekuatan tinggi dari suhu menengah.
Penambahan asam organik pada bahan pengecoran korundum berikatan silika-sol ditemukan dapat meningkatkan stabilitas dispersi dan juga mengoptimalkan sifat fisik bahan pengecoran.. Nanopartikel SiO2 dalam sol silika terisi di antara partikel, mengurangi ukuran kekosongan, dan fase cair muncul pada suhu tinggi, mengakibatkan pelepasan tegangan pada ujung retak, dan kemampuan spesimen untuk menahan tekanan dan perubahan suhu yang cepat dioptimalkan secara signifikan.
Ikatan perekat adalah ikatan yang dibentuk dengan menyatukan padatan melalui aksi fisik atau kimia pada suhu rendah. Ini termasuk adsorpsi fisik (pasukan Van der Waals), adsorpsi kimia, ikatan melalui interkoneksi membran yang terbentuk pada permukaan partikel melalui penetrasi dan difusi zat pengikat, dan ikatan melalui tarik-menarik timbal balik dari lapisan ganda pada antarmuka antara zat pengikat dan partikel di bawah aksi elektrostatis.
Ikatan fasa cair bersuhu tinggi sering juga disebut dengan ikatan keramik. Umumnya, boronat anhidrida atau asam borat digunakan sebagai bahan pengikat untuk refraktori korundum. Pada suhu rendah, B2O3 menghasilkan fase cair yang mengikat bahan korundum, dan pada suhu tinggi menghasilkan 9Al2O3-2B2O3 dengan titik leleh yang tinggi, sehingga menghasilkan suatu ikatan. Ikatan keramik yang umum juga merupakan ikatan Sialon.
Batu bata korundum yang dibuat dengan cara ini memiliki keunggulan besar dalam hal ketahanan terhadap serangan logam alkali, kekuatan, ketahanan guncangan termal, dan ketahanan terhadap oksidasi, dan biasanya digunakan pada lapisan tanur sembur. Penambahan sejumlah kecil fluks selama proses persiapan memberikan castable ikatan sialon jumlah variasi linier yang tepat untuk digunakan pada batu bata permeabel..
