Mitkä tekijät vaikuttavat Indefinite Refractory Castables -valun lämpöiskun kestävyyteen?

Epämääräiset tulenkestävät valut on tulenkestävä materiaali, jota käytetään yleisesti korkean lämpötilan teollisuudessa. Sillä on vahva plastisuus ja sitä voidaan säätää eri käyttöympäristöjen mukaan. Tätä materiaalia käytetään pääasiassa teräksessä, lasissa, sementissä, petrokemianteollisuudessa ja muilla aloilla, ja sillä on suojaava vuorausrooli korkean lämpötilan laitteissa. Lämpösokkien kestävyys on yksi tämän materiaalin tärkeistä ominaisuuksista, joka määrittää, pystyykö se säilyttämään rakenteellisen vakauden äärimmäisissä lämpötilanvaihteluissa. Seuraavassa esitellään yksityiskohtaisesti päätekijät, jotka vaikuttavat Indefinite Refractory Castables -valojen lämpösokinkestävyyteen.

1. Materiaalien koostumus
Indefinite Refractory Castables -valojen lämpöiskun kestävyys riippuu suurelta osin sen materiaalien koostumuksesta. Yleisiä komponentteja ovat tulenkestävät kiviainekset, sideaineet ja lisäaineet.
Tulenkestävät kiviainekset: Materiaalit, kuten runsaasti alumiinioksidia sisältävä bauksiitti ja magnesiumoksidi, voivat parantaa materiaalin lujuutta korkeissa lämpötiloissa. Kiviainehiukkasten kokojakauma ja muoto sekä itse materiaalin lämpölaajenemiskerroin vaikuttavat lämpöiskun kestävyyteen. Yleisesti ottaen hienorakeiset aggregaatit muodostavat todennäköisemmin tiheän rakenteen, mikä parantaa lämpöiskun kestävyyttä.
Sideaine: Korkea alumiinioksidipitoisuus sementti tai polymeeri on yleinen sideaine. Sideaine toimii sidos- ja rakennetukina tulenkestävissä materiaaleissa, mutta erityyppisillä sideaineilla on erilaiset vaikutukset lämpöiskun kestävyyteen. Paremmat sideaineet kestävät tehokkaasti lämpölaajenemisjännitystä lämpötilan muuttuessa ja estävät siten halkeamien muodostumisen.
Lisäaineet: Lisäämällä hivenaineita, kuten piidioksidijauhetta ja alumiinioksidia, voidaan parantaa materiaalin tiheyttä ja stabiilisuutta. Nämä lisäaineet voivat auttaa vähentämään materiaalin sisällä olevaa lämpöjännitystä ja vähentämään materiaalin halkeiluriskiä lämpötilan muuttuessa.

2. Lämpölaajenemiskerroin
Materiaalin lämpölaajenemiskerroin määrittää suoraan sen mittamuutoksen suuruuden lämpötilan muutoksissa. Jos materiaalin lämpölaajenemiskerroin on liian suuri, se halkeilee helposti tilavuuden laajenemisen tai supistumisen vuoksi, kun lämpötila muuttuu jyrkästi.
Indefinite Refractory Castables -valojen lämpöiskunkestossa on otettava huomioon materiaalien lämpölaajenemiskertoimien yhteensopivuus. Valitsemalla rationaalisesti erilaisia ​​tulenkestävän materiaalin komponentteja ja optimoimalla kunkin komponentin lämpölaajenemiskertoimet, eri materiaalien välistä jännitystä voidaan vähentää tehokkaasti, mikä parantaa yleistä lämpöiskun kestävyyttä.

3. Materiaalien tiheys
Indefinite Refractory Castables -valujen tiheys on toinen tärkeä tekijä, joka vaikuttaa suoraan sen lämpöiskun kestävyyteen. Suuritiheyksiset materiaalit voivat vähentää huokosten esiintymistä, mikä tekee materiaalista kestävämmän halkeilua vastaan ​​korkeassa lämpötilassa ja nopeassa jäähdytys- ja kuumennusympäristössä.
Matala huokoisuus: Huokoset ovat materiaalin heikkoja kohtia ja ovat alttiita jännityskeskittymispisteiksi. Kun lämpötila muuttuu nopeasti, jännitys huokosten ympärillä on suuri, mikä voi aiheuttaa halkeamia. Siksi materiaalin tiheyden säätely voi parantaa merkittävästi lämpöiskun kestävyyttä vähentämällä huokosten ja halkeamien esiintymistä.
Rakennetiheys: Rakennusprosessin aikana sopiva tärinäkäsittely ja muovaustekniikka voivat tehdä materiaalin rakenteen tiheämmäksi, välttää tyhjiöjen esiintymisen sisällä ja parantaa siten lämpöiskun kestävyyttä.

4. Lämpösokkijaksojen lukumäärä
Materiaali käy läpi useita lämpöshokkisyklejä käytön aikana, eli lämpötila jatkaa laskuaan korkeasta lämpötilasta matalaan lämpötilaan ja nousee sitten matalasta korkeaan lämpötilaan. Lämpösokkijaksojen lukumäärällä ja amplitudilla on tärkeä vaikutus lämpöshokin kestävyyteen.
Alhainen lämpöiskujen määrä: Tietyn määrän lämpöiskujen aikana materiaalissa ei välttämättä ole ilmeisiä halkeamia. Kuitenkin, kun lämpöshokkien lukumäärä kasvaa, materiaalin mikrohalkeamat laajenevat vähitellen, mikä lopulta johtaa materiaalin rikkoutumiseen. Siksi materiaalien valitseminen, joka kestää korkeita lämpötiloja ja useita lämpöshokkijaksoja, on tärkeä keino parantaa lämpöshokin kestävyyttä.
Lämpöshokin lämpötilaero: Jos lämpötilan muutos on liian suuri, materiaalin sisällä oleva lämpöjännitys kasvaa jyrkästi, varsinkin kun pinta- ja sisälämpötilat ovat epätasaisia, lämpöjännitys on selvempi, mikä johtaa halkeamiin. Siksi Indefinite Refractory Castablesilla on oltava hyvä lämmönjohtavuus vähentääkseen lämpötilaerojen aiheuttamaa jännityspitoisuutta.

5. Liimauslujuus
Materiaalin lämpöiskun kestävyys liittyy läheisesti sen sisäisen rakenteen sidoslujuuteen. Mitä suurempi liimauslujuus on, sitä epätodennäköisemmin materiaali halkeilee käsiteltäessä ulkoista lämpörasitusta.
Materiaalin lujuus ja sitkeys: Tulenkestävällä materiaalilla on oltava tietty lujuus ja sitkeys, erityisesti korkeissa lämpötiloissa. Jos materiaalin lujuus on riittämätön, lämpöjännitys todennäköisesti ylittää sen toleranssialueen, mikä johtaa materiaalivaurioihin. Hyvän sitkeyden omaavat materiaalit voivat absorboida osan lämpöjännitystä ja estää halkeamien laajenemista.
Liitäntäliitos: Indefinite Refractory Castables koostuu useista eri materiaaleista, joten eri materiaalien välisen rajapinnan sidoslujuus vaikuttaa myös yleiseen lämpöiskun kestävyyteen. Jos liitoslujuus rajapinnassa on riittämätön, materiaali voi helposti irrota tai pudota, kun lämpötila muuttuu rajusti.