Шилэн хайлуулах зууханд хайлуулсан корунд тоосго хэрэглэх нь

Хайлсан корунд тоосгоцахилгаан нуман зууханд хайлуулсан хөнгөнцагаан ислийг тодорхой хэлбэрийн загварт цутгаж, шарж, дулаанаар хадгалж, дараа нь хүссэн бүтээгдэхүүнийг гаргаж авахын тулд боловсруулдаг. Үйлдвэрлэлийн ерөнхий процесс нь өндөр цэвэршилттэй кальцинжуулсан хөнгөнцагаан исэл (95%-иас дээш) болон бага хэмжээний нэмэлт бодис ашиглан орцыг цахилгаан нуман зууханд хийж, 2300°C-аас дээш өндөр температурт хайлуулсны дараа урьдчилан бэлтгэсэн хэвэнд цутгаж, дараа нь дулаанаар хадгалах явдал юм. Шарж цэвэрлэсний дараа гаргаж аваад, гаргаж авсан хоосон зайг хүйтэн аргаар нарийн боловсруулж, урьдчилан угсарч, шалгасны дараа шаардлага хангасан бэлэн бүтээгдэхүүн болгоно.

Хайлсан корунд тоосгыг хөнгөнцагааны ислийн талстын хэлбэр, хэмжээнээс хамааран гурван төрөлд хуваадаг: эхнийх нь α-Al2O3 гол талстын фаз бөгөөд α-корунд тоосго гэж нэрлэгддэг; хоёр дахь нь α-Al2 юм. O3 ба β-Al2O3 талстын фазууд нь голчлон ижил агууламжтай байдаг бөгөөд үүнийг αβ корунд тоосго гэж нэрлэдэг; гурав дахь төрөл нь голчлон β-Al2O3 талстын фаз бөгөөд β корунд тоосго гэж нэрлэгддэг. Хөвөгч шил хайлуулах зууханд түгээмэл хэрэглэгддэг хайлсан корунд тоосго нь хоёр ба гурав дахь төрөл бөгөөд хайлсан αβ корунд тоосго ба β корунд тоосго юм. Энэ нийтлэлд хайлсан αβ корунд тоосго ба β корунд тоосгоны физик, химийн шинж чанар, тэдгээрийг хөвөгч шил хайлуулах зууханд хэрэглэх талаар авч үзэх болно.

1. Хайлсан корунд тоосгоны гүйцэтгэлийн шинжилгээ

1. 1 Хайлуулсан αβ корунд тоосго

Хайлуулсан αβ корунд тоосго нь ойролцоогоор 50% α-Al2O3 ба β-Al2O3-ээс бүрддэг бөгөөд хоёр талст нь хоорондоо маш нягт бүтэц үүсгэдэг бөгөөд энэ нь маш сайн хүчтэй шүлтийн зэврэлтэд тэсвэртэй байдаг. Өндөр температурт (1350°C-аас дээш) зэврэлтэд тэсвэртэй байдал нь хайлуулсан AZS тоосгоноос арай муу боловч 1350°C-аас доош температурт хайлсан шилэнд зэврэлтэд тэсвэртэй байдал нь хайлуулсан AZS тоосгонтой тэнцүү байна. Fe2O3, TiO2 болон бусад хольц агуулаагүй тул матрицын шилэн фаз нь маш бага бөгөөд хайлсан шилтэй харьцах үед бөмбөлөг зэрэг гадны бодис үүсэх магадлал бага байдаг тул матрицын шил бохирдохгүй.

Хайлуулсан αβ корунд тоосго нь талсжих нягтралтай бөгөөд 1350°C-аас доош хайлсан шилэнд зэврэлтэнд маш сайн тэсвэртэй тул ажлын усан сан болон шил хайлуулах зуухнаас гадна, ихэвчлэн угаалгын газар, уруулын тоосго, хаалганы тоосго гэх мэтт өргөн хэрэглэгддэг. Дэлхий дээрх хайлуулсан корунд тоосгыг Японы Тошиба компани хамгийн сайн хийдэг.

1.2 Хайлуулсан β корунд тоосго

Хайлуулсан β-корунд тоосго нь бараг 100% β-Al2O3-ээс бүрдэх бөгөөд том хавтан хэлбэртэй β-Al2O3 талст бүтэцтэй. Илүү том, бага хүчтэй. Гэхдээ нөгөө талаас, энэ нь сайн тархалтын эсэргүүцэлтэй, ялангуяа хүчтэй шүлтийн ууранд маш өндөр зэврэлтэд тэсвэртэй тул шил хайлуулах зуухны дээд бүтцэд ашиглагддаг. Гэсэн хэдий ч шүлтийн агууламж багатай агаар мандалд халаахад SiO2-той урвалд орж, β-Al2O3 нь амархан задарч, эзэлхүүн агшиж, хагарал үүсгэдэг тул шилэн түүхий эдээс хол газар ашигладаг.

1.3 Хайлуулсан αβ ба β корунд тоосгоны физик ба химийн шинж чанарууд

Хайлуулсан α-β ба β корунд тоосгоны химийн найрлага нь голчлон Al2O3 бөгөөд ялгаа нь голчлон талст фазын найрлагад байдаг бөгөөд бичил бүтцийн ялгаа нь эзлэхүүний нягтрал, дулааны тэлэлтийн коэффициент, шахалтын бат бэх зэрэг физик болон химийн шинж чанаруудын зөрүүг үүсгэдэг.

2. Шил хайлуулах зууханд хайлуулсан корунд тоосго хэрэглэх

Усан сангийн ёроол болон хана хоёулаа шилэн шингэнтэй шууд харьцдаг. Шилэн шингэнтэй шууд харьцдаг бүх хэсгийн хувьд галд тэсвэртэй материалын хамгийн чухал шинж чанар нь зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал юм, өөрөөр хэлбэл галд тэсвэртэй материал болон шилэн шингэний хооронд химийн урвал явагддаггүй.

Сүүлийн жилүүдэд хайлсан шилтэй шууд харьцдаг хайлсан галд тэсвэртэй материалын чанарын үзүүлэлтийг үнэлэхдээ химийн найрлага, физик, химийн үзүүлэлтүүд, эрдэс бодисын найрлагаас гадна шилний элэгдэлд тэсвэртэй байдлын индекс, тунадасжсан бөмбөлөгний индекс болон тунадасжсан талсжилтын индекс гэсэн гурван үзүүлэлтийг мөн үнэлэх шаардлагатай байна.

Шилний чанарт тавигдах шаардлага өндөр, зуухны үйлдвэрлэлийн хүчин чадал өндөр байх тусам хайлуулсан цахилгаан тоосгоны хэрэглээ өргөн байх болно. Шил хайлуулах зууханд түгээмэл хэрэглэгддэг хайлуулсан тоосго нь AZS цуврал (Al2O3-ZrO2-SiO2) хайлуулсан тоосго юм. AZS тоосгоны температур 1350℃-ээс дээш байх үед зэврэлтэнд тэсвэртэй байдал нь αβ-Al2O3 тоосгоноос 2-5 дахин их байдаг. Хайлуулсан αβ корунд тоосго нь хоорондоо нягт уялдаатай α-хөнгөнцагаан исэл (53%) болон β-хөнгөнцагаан исэл (45%) нарийн хэсгүүдээс бүрдэх бөгөөд бага хэмжээний шилэн фаз (ойролцоогоор 2%) агуулсан бөгөөд талстуудын хоорондох нүх сүвийг дүүргэдэг бөгөөд өндөр цэвэршилттэй бөгөөд усан сангийн хананы тоосго, ёроолын хучилтын хөргөлтийн хэсэг болгон ашиглаж болно.

Хайлуулсан αβ корунд тоосгоны эрдэс найрлага нь бага хэмжээний шилэн фаз агуулдаг бөгөөд энэ нь ашиглалтын явцад нэвчиж, шилэн шингэнийг бохирдуулдаггүй бөгөөд зэврэлтэнд сайн тэсвэртэй, 1350°C-аас доош өндөр температурт элэгдэлд тэсвэртэй. Энэ нь шил хайлуулах зуухны хөргөлтийн хэсэг юм. Энэ нь хөвөгч шил хайлуулах зуухны савны хана, савны ёроол, угаалгын газарт тохиромжтой галд тэсвэртэй материал юм. Хөвөгч шил хайлуулах зуухны инженерийн төсөлд хайлуулсан αβ корунд тоосгыг шил хайлуулах зуухны хөргөлтийн хэсгийн усан сангийн ханын тоосго болгон ашигладаг. Үүнээс гадна хайлуулсан αβ корунд тоосгыг хөргөлтийн хэсэгт замын тоосго, бүрхүүлийн үений тоосгонд ашигладаг.

Хайлуулсан β корунд тоосго нь β-Al2O3 бүдүүн талстуудаас бүрдсэн цагаан бүтээгдэхүүн бөгөөд 92% ~ 95% Al2O3 агуулсан, зөвхөн 1%-иас бага шилэн фазтай бөгөөд сул талст торны улмаас бүтцийн бат бөх чанар нь харьцангуй сул байдаг. Бага, илэрхий сүвэрхэг чанар нь 15%-иас бага байдаг. Al2O3 өөрөө 2000°C-аас дээш натригаар ханасан тул өндөр температурт шүлтийн уурын эсрэг маш тогтвортой бөгөөд дулааны тогтвортой байдал нь маш сайн байдаг. Гэсэн хэдий ч SiO2-той харьцах үед β-Al2O3-д агуулагдах Na2O нь задарч, SiO2-той урвалд ордог бөгөөд β-Al2O3 нь амархан α-Al2O3 болж хувирдаг бөгөөд энэ нь их хэмжээний агшилт үүсгэж, хагарал, гэмтэл үүсгэдэг. Тиймээс энэ нь зөвхөн SiO2 нисдэг тоосноос хол байрлах дээд байгууламжуудад тохиромжтой, тухайлбал шил хайлуулах зуухны ажлын усан сангийн дээд бүтэц, хайлуулах бүсийн арын цорго болон түүний ойролцоох хаалт, жижиг зуухны тэгшлэлт болон бусад эд ангиуд.

Энэ нь дэгдэмхий шүлтийн металлын ислүүдтэй урвалд ордоггүй тул тоосгоны гадаргуугаас хайлсан материал гарч шилийг бохирдуулахгүй. Хөвөгч шил хайлуулах зууханд хөргөлтийн хэсгийн урсгалын сувгийн оролт гэнэт нарийссанаас болж энд шүлтлэг уурын конденсац үүсэхэд хялбар байдаг тул эндхийн урсгалын суваг нь шүлтлэг уурын зэврэлтэнд тэсвэртэй хайлсан β тоосгоор хийгдсэн байдаг.

3. Дүгнэлт

Шилний элэгдэлд тэсвэртэй, хөөсөнцөрт тэсвэртэй, чулуунд тэсвэртэй зэрэг хайлуулсан корунд тоосгоны маш сайн шинж чанар, ялангуяа өвөрмөц талст бүтэц нь хайлсан шилийг бараг бохирдуулдаггүй. Цэвэрлэгээний тууз, хөргөлтийн хэсэг, гүйгч, жижиг зуух болон бусад эд ангиудад чухал хэрэглээтэй.