Что такое коричневый электрокорунд?
Коричневый электрокорунд – это искусственный абразивный и огнеупорный материал, получаемый в электродуговой печи при температуре более 2000 °C. Основным сырьем служит боксит (алюминиевая руда), который сплавляется с небольшим количеством кокса и железного лома. В результате получается очень твёрдый, плотный и химически устойчивый кристаллический материал, состоящий преимущественно из альфа-окиси алюминия (Al₂O₃) , обычно в диапазоне 94–97% , а остальное – оксиды титана и кремния, образующие прочную переплетенную кристаллическую структуру.
| КОРИЧНЕВЫЙ ПЛАВЛЕНЫЙ ГЛИНОЗЕМ | АЛ2О3 МИН | СИО 2 МАКС | ТИО 2 МАКС | Fe2O3 МАКС |
| 0-50 мм | 94,50% | 0,80% | 2,23% | 0,35% |
| 0-1мм | 95,50% | 0,70% | 2,23% | 0,25% |
| 1-3 мм | 95,75% | 0,66% | 2,18% | 0,23% |
| 3-5 мм | 95.90% | 0,60% | 2,15% | 0,21% |
| 5-8 мм | 96.00% | 0,50% | 2,10% | 0,18% |
Основные свойства, делающие его превосходным огнеупорным материалом
Эффективность BFA обусловлена мощным сочетанием физических и химических свойств:
Высокая чистота и химическая инертность: высокое содержание Al₂O₃ обеспечивает высокую устойчивость к воздействию кислот, шлаков и расплавленных металлов. Он стабилен как в окислительной, так и в восстановительной атмосфере.
Исключительная твёрдость (9 по шкале Мооса): уступающая только алмазу и карбиду кремния, эта твёрдость обеспечивает превосходную стойкость к истиранию и эрозии . Это критически важно в случаях, когда огнеупорные футеровки подвергаются механическому износу от воздействия твердых шихт, газовых потоков или перемешивания.
Высокая температура плавления (~2050 °C): сохраняет твердую и структурно прочную структуру при экстремальных температурах, возникающих в промышленных печах.
Высокая механическая прочность: зерна BFA обладают высокой прочностью на сжатие в холодном состоянии и сохраняют свою прочность при повышенных температурах, обеспечивая структурную целостность огнеупорной футеровки.
Отличная объёмная стабильность и низкий коэффициент теплового расширения: материал имеет относительно низкий коэффициент теплового расширения, что означает, что он меньше расширяется и сжимается при изменении температуры. Это снижает термические напряжения и риск растрескивания (образования трещин и отслоения).
Хорошая теплопроводность: это свойство обеспечивает эффективную передачу тепла через футеровку, что полезно для некоторых конструкций печей, например, коксовых печей или теплообменников.
Контролируемая морфология зерна: BFA можно измельчать и просеивать до определённого гранулометрического состава. Его блочная, равноосная (а не удлинённая или занозистая) форма зёрен обеспечивает высокую плотность упаковки, что критически важно для создания прочных, плотных огнеупорных изделий с низкой пористостью.
Как он используется в огнеупорах?
BFA редко используется отдельно в качестве монолитного кирпича. Вместо этого он служит важнейшим компонентом-заполнителем в различных огнеупорных составах:
В качестве заполнителя: образует каркасную, несущую структуру огнеупорного изделия. Зерна связаны между собой более мелкими порошками и матричной фазой.
В огнеупорном кирпиче/формах: это основной ингредиент в высокоглиноземистых кирпичах и формах, используемых в крайне ответственных местах внутри печи (например, шлаковые линии, летки, блоки горелок).
В монолитных огнеупорах: это ключевой заполнитель в бетонах, набивных массах и торкрет-массах, которые заливаются или наносятся пневматическим способом для формирования футеровки.
В качестве наполнителя: мелкие фракции BFA используются для заполнения пустот между более крупными заполнителями, улучшая плотность и прочность.
Распространенные области применения огнеупоров
Огнеупоры на основе BFA применяются в самых жарких и агрессивных средах тяжелой промышленности:
Сталелитейная промышленность:
Футеровка ковшей: особенно на шлаковой линии, где устойчивость к коррозионному стальному шлаку имеет первостепенное значение.
Футеровка промежуточного ковша: для непрерывной разливки стали.
Системы блоков и литников: для направления расплавленной стали.
Футеровка доменных печей: в некоторых зонах.
Цементные и известковые печи: в качестве износостойкой футеровки в зоне обжига и других зонах повышенного износа.
Обработка цветных металлов: в печах для меди, цинка и алюминия из-за сопротивления проникновению расплавленного металла.
Мусоросжигательные заводы и заводы по переработке отходов в энергию: там, где требуется устойчивость к коррозионным дымовым газам и щелочным шлакам.
Стекловаренные печи: используются в насадках регенераторов и других зонах, не имеющих прямого контакта с расплавом стекла.
Нефтехимическая промышленность: в риформинг- и крекинг-установках, где присутствуют высокие температура и давление.