01.AL2O3
Der Schmelzpunkt von Korund (AL2O3) beträgt 2050 Grad, die Dichte beträgt 3,85~4,0lg·cm-3 und es weist eine gute Wärmeleitfähigkeit und chemische Stabilität auf. Korund wird häufig als Zuschlagstoffpartikel in Eisengrabenmaterialien verwendet. Es wird allgemein angenommen, dass AL2O3 die Aktivität von Schlacke verringern und verhindern kann, dass Schlacke Aggregate korrodiert.
In Bezug auf die Auswahl der Korundpartikel weist subweißer Korund eine sehr hohe Volumendichte und Wasseraufnahmerate auf; dichter Korund hat wenige Verunreinigungen und eine relativ geringe Wasseraufnahmerate; und brauner Korund hat eine relativ geringe Wasseraufnahmerate, obwohl er mehr Rückstände aufweist. Bei der Verwendung von dichtem Korund und braunem Korund als Zuschlagstoffe ist die zugesetzte Wassermenge zu erhöhenfeuerfeste Gussteileist relativ gering, was einen großen Einfluss auf die Dichte und das Aushärten des Gussstücks hat. Aus Sicht der Mikrostruktur sind dichte Korundkristalle ausgereift und sehr dicht; braune Korundkristalle wachsen und entwickeln sich relativ gut, sind aber nicht dicht; Unterweißer Korund enthält nicht nur viele Rückstände, sondern auch viele große Risse und geschlossene Poren, die sich negativ auf die Thermoschockstabilität des Materials auswirken. Aus Sicht der Wasseraufnahme und Mikrostruktur sind dichter Korund und brauner Korund besser für Gussstücke aus Eisengräben geeignet.
02.SiC
Siliziumkarbid wird auch Korund oder feuerfester Sand genannt und hat eine Dichte von 3,17-3,47 g·cm-3, eine Mohs-Härte von 9,2-9,6 und einen Schmelzpunkt von bis zu 2827 Grad. Siliziumkarbid hat eine hohe Schlagzähigkeit mit einem Zähigkeitsmodul von 4,76 x 10 5 MPa bei 25 Grad, einer Zugfestigkeit von 1,75 x 100 MPa und einem Elastizitätsmodul von 2,8 x 10 5 MPa bei 1500 Grad. Darüber hinaus sollte Siliziumkarbid ein Halbleitermaterial mit hoher Wärmeleitfähigkeit und niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten sein. Als wirtschaftlicher Rohstoff wird SiC aufgrund seiner hervorragenden Leistung häufig in feuerfesten Materialien verwendet.
SiC oxidiert bei hoher Temperatur zu SiO2 und CO2. Bei 800 Grad oxidiert SiC allmählich zu SiO2; Wenn die Temperatur 1000 Grad beträgt, reagiert SiC heftig mit O2 und bildet mehr flüssige Siliziumoxidphase, um einen SiO2-Glasschutzfilm zu bilden. Bei 1300 Grad fällt der Glasschutzfilm allmählich Quarz aus, absorbiert Wasser und dehnt sich aus, wodurch der Schutzfilm reißt und die Oxidationsrate von SiC zunimmt. Bei 1500 Grad -1600 Grad hat der SiO2-Glasschutzfilm eine bestimmte Dicke, die die fortgesetzte Oxidation von SiC abschwächen kann; Wenn die Temperatur 1627 Grad beträgt, reagiert SiO2 mit SiC unter Bildung von SiO und CO, sodass die Verwendungstemperatur von SiC 1600 Grad nicht überschreiten darf.
Im feuerfesten Eisenguss-Gussstück können die hohe Verschleißfestigkeit und die hohe mechanische Festigkeit von SiC der Erosion und Beschädigung des Gussstücks durch kontinuierliche Hochtemperatur-Eisenschmelze und Schlacke widerstehen. Gleichzeitig können die hohe Wärmeleitfähigkeit und der niedrige Wärmeausdehnungskoeffizient von SiC dem wiederholten thermischen Schock kontinuierlicher Hochtemperatur-Eisenschmelze auf dem Gussstück widerstehen und die thermische Schädigung des Gussstücks durch geschmolzenes Eisen abschwächen. Darüber hinaus kann die chemische Reaktion zwischen SiC und Luft die Oxidation von C im Gussstück reduzieren, und der nach der SiC-Oxidation gebildete Glasschutzfilm kann auch das Kohlenstoffmaterial im Gussstück schützen und dadurch den Oxidationsschaden des Gussstücks abschwächen.
03.C
C hat eine schlechte Benetzbarkeit und Materialien auf C-Basis weisen eine gute Beständigkeit gegen Schlackenerosion auf und haften nicht leicht an Eisen; Gleichzeitig weist C eine große Wärmeleitfähigkeit auf, die dem Thermoschock von Hochtemperatur-Eisenschmelze und Schlacke auf dem Gussstück widerstehen kann, wodurch die thermische Stabilität des Gussstücks verbessert wird. Darüber hinaus reagieren C und Si unter bestimmten Bedingungen zu SiC-Fasern, die eine verstärkende Wirkung auf den Guss haben. Allerdings oxidieren Materialien auf C-Basis bei hohen Temperaturen leicht und enthalten bestimmte flüchtige Substanzen, die sich negativ auf die Dichte des Gussstücks auswirken. Daher sollten bei der Entwicklung von Ah03-SiC-C-Eisengussstücken C-Materialien mit relativ geringer Verdunstung verwendet und den Gussstücken eine bestimmte Menge Antioxidantien zugesetzt werden.
Es gibt viele Kohlenstoffquellen für feuerfeste Gussteile aus Eisen, darunter Asphalt, Graphit, Ruß und Koks. Mit Ausnahme von Asphalt sind andere Kohlenstoffquellenmaterialien hydrophobe Materialien und verbrauchen während des Baus mehr Wasser; Während Asphalt zu den hydrophilen Materialien gehört, verbrauchen sie beim Bau weniger Wasser und haben gute Dispersionseigenschaften. Es wird normalerweise als wichtige Kohlenstoffquelle für Ah03-SiC-C-Eisengussteile verwendet. Allerdings verdampft Asphalt nach dem Erhitzen, und mit zunehmender Asphaltzugabe nimmt auch die scheinbare Porosität im Gussmaterial zu. Daher ist es sehr wichtig, die Menge an Asphalt zu kontrollieren, die dem Gusseisengraben zugesetzt wird.
