Korund ist ein übliches feuerfestes Material. Korund hat eine hohe Temperaturbeständigkeit, hohe Festigkeit, hohe Härte, elektrische Isolierung, Korrosionsbeständigkeit und andere physikalische und chemische Eigenschaften. Es ist in der feuerfesten Industrie weit verbreitet. Der Schmelzpunkt von Korund beträgt bis zu 2050 Grad, die Feuerfestigkeit hochwertiger Korundprodukte liegt über 1900 Grad, die Erweichungstemperatur der Ladung beträgt etwa 1850 Grad, die endgültige Betriebstemperatur beträgt 1950 Grad und der Langzeitbetrieb Temperatur ist 1800 Grad. Der Wärmeausdehnungskoeffizient von Korund beträgt jedoch 8,6, was zu einem Material mit mittlerer Temperaturwechselbeständigkeit gehört. Die Härte von Korund ist mit 9 nur geringer als die von Diamant und einigen hochharten synthetischen Mineralien. Korundrohstoffe lassen sich nach dem Herstellungsverfahren in Sinterkorund und Schmelzkorund einteilen.
1. Sinterkorund
Sinterkorund ist ein feuerfester Klinker aus geschmiedetem und gebranntem Aluminiumoxid (oder Industrietonerde), das bei einer hohen Temperatur von 175 0 bis 1950 Grad C gesintert wird. Sinterkorund mit einem Al2oa-Gehalt von mehr als 399 Prozent und einer Porosität von weniger als 4,0 Prozent und eine Schüttdichte von 3,55 g · cm³. Es hat ein gutes Volumen und eine gute chemische Stabilität bei hohen Temperaturen und wird nicht durch reduzierende Atmosphäre, flüssiges geschmolzenes Glas und flüssiges Metall korrodiert. Die mechanische Festigkeit und Verschleißfestigkeit sind bei Raumtemperatur und hoher Temperatur gut.
1. Gesinterter Korundbauxit
Bauxit-Sinterkorund wird hauptsächlich in der Schleifmittelindustrie eingesetzt.
2. Aluminiumoxid-Sinterkorund
Feuerfeste Industrie wird häufig verwendet: Sie wird aus industriellem Aluminiumoxid hergestellt und bei hoher Temperatur gesintert. Um das Sintern zu erleichtern, wird Aluminiumoxid normalerweise vor dem Formen mikrozerkleinert. Die Feinheit von Aluminiumoxid hat einen wichtigen Einfluss auf die Verdichtung von gesintertem Aluminiumoxid. Die Formgebungsverfahren beinhalten Kugelpressen, Vakuumextrusion, Pressen usw. Die Schüttdichte des Rohlings sollte so weit wie möglich verbessert werden. Da die Schmiedetemperatur etwa 1750 bis 1950 Grad beträgt, werden Drehrohröfen oder Vertikalöfen häufig zum Schmieden und Verbrennen verwendet. Bei geringem Al2O3-Gehalt kann es auch im Tunnelofen geschmiedet werden.
3. Tafelkorund
Unter dem Mikroskop hat der Kristall eine flache und kurze Säulenstruktur, die Tafelkorund genannt wird und weiß ist. Es kann durch ein Sinterverfahren und ein elektrisches Schmelzverfahren hergestellt werden. Derzeit ist der größte Teil des Marktes gesinterter Tafelkorund. Tafelkorund, auch als Tafelkorund bekannt, ist eine Art Rekristallisation, die bei einer hohen Temperatur über 1900 Grad schnell gesintert und gründlich gesintert wird. - Die Mikrostruktur von Al2O3 hat die folgenden Eigenschaften: - Der Al2O3-Kristall ist grob, mit einem mittleren Durchmesser von 40-200 µm, und seine zweidimensionale Morphologie ist flach und miteinander verflochten; - Al2O3-Kristall enthält viele 5~15 µm runde geschlossene Poren; Es gibt wenige offene Poren, im Allgemeinen 2 bis 3 Prozent. Es hat eine ausgezeichnete Wärmevolumenstabilität und Temperaturwechselbeständigkeit.
2. Schmelzkorund
Elektrokorund wird aus kalziniertem Aluminiumoxid oder Bauxit hergestellt, das in einem Lichtbogenofen unter reduzierender Atmosphäre geschmolzen, von Metall und anderen Verunreinigungen getrennt und dann kondensiert wird. Entsprechend den verschiedenen verwendeten Rohstoffen und Schmelzverfahren sind die gängigen Sorten: weißer Schmelzkorund, brauner Schmelzkorund, dichter Schmelzkorund (Korund mit geringer Porosität), Schmelzkorund auf Bauxitbasis (allgemein bekannt als Korund mit hohem Aluminiumoxidgehalt, subweißer Korund) und Zirkonium Korund.
1. Weißer Korund
Es ist auch als "geschmolzenes Aluminiumoxid" bekannt. Es wird aus industriellem Aluminiumoxid durch Schmelzen bei hoher Temperatur in einem Lichtbogenofen hergestellt. Sein Al2O3-Gehalt beträgt nicht weniger als 99 Prozent, weißes Blockmaterial, und die scheinbare Porosität beträgt 6 bis 10 Prozent. Die Hauptkristallphase ist a-Al2O3. Die Kristalle sind lange streifen- und rautenförmige und oft skelettartige Kristalle. Da das Rohmaterial sehr rein ist, gibt es im Elektroofenbetrieb keine chemische Reaktion, aber die Temperatur der geschmolzenen Flüssigkeit, die Abkühlgeschwindigkeit usw. haben einen großen Einfluss auf die Struktur des Blocks. Hinsichtlich der Homogenisierung ist es wichtig, einen möglichst dichten Block zu erhalten. Wird gebildet, wenn Na2O in Rohstoffen verfestigt wird – Al2O3 konzentriert sich leicht im zentralen Teil des Blocks, was nachteilige Auswirkungen auf feuerfeste Materialien und Schleifmittel hat. Daher muss auf den Gehalt an Na2O in Rohstoffen geachtet werden. Außerdem befindet sich eine kleine Menge Nephelin und Glas im Block.
2. Kompakter Korund
Dichter Schmelzkorund wird aus industriellem Aluminiumoxid durch Schmelzen in einem Elektroofen mit Zusätzen hergestellt. Das Schmelzen muss strikt betrieben werden, um die übermäßige Bildung von Karbid zu kontrollieren. Dichter Schmelzkorund sieht grau, grauschwarz oder grauweiß aus, Al2O3 beträgt mehr als 98 Prozent, die scheinbare Porosität beträgt im Allgemeinen weniger als 4 Prozent und die Schüttdichte beträgt mehr als 3,8 g · cm 3. Die Hauptkristallphase ist a -Al2O3, die sekundäre Kristallphase besteht aus FeTiO3, CaAl12O9, Ca3Si8O9, TiN, Ti4O7 und einer kleinen Menge Glasphase. Der C-Gehalt in Kompaktkorund sollte kleiner oder gleich 0,14 Prozent sein und so weit wie möglich reduziert werden - Al2O3 wird gebildet, um die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Korundpartikeln zu verbessern. Wenn das im Schmelzkorund enthaltene Karbid (Al4C3, Al4O4C, Al2C) enthalten ist, kann das Karbid bei Raumtemperatur mit Wasser reagieren:
Al4C3zuzüglich 12 Std2O→4Al(OH)3plus 3CH4↑
Dies verursacht die Pulverbildung von geschmolzenen Korundpartikeln. Die Aufbereitung von ungeformten feuerfesten Materialien kann dazu führen, dass sich der Baukörper lockert, aufquillt oder sogar ernsthaft reißt. Dichter Schmelzkorund wird häufig als Zuschlagstoff in feuerfesten Produkten verwendet, und seine Anwendung in amorphen feuerfesten Materialien nimmt zu.
3. Unterweißer Korund
Unterweißer Korund wird auch Fantu-Basis-Schmelzkorund oder Korund mit hohem Aluminiumoxidgehalt genannt. Es wird durch Schmelzen von leicht gebranntem Bauxit-Losmaterial in Spezialqualität oder erster Qualität in einem Lichtbogenofen mit Reduktionsmittel, Absetzmittel usw. hergestellt. Das Aussehen und die physikalischen und chemischen Indizes ähneln denen von dichtem Korund. Es wird hergestellt durch Elektroschmelzen von Bauxit besonderer Qualität oder erster Qualität unter reduzierender Atmosphäre und kontrollierten Bedingungen. Während des Schmelzens werden Reduktionsmittel (Kohlenstoff), Abscheider (Eisenspäne) und Entkohlungsmittel (Eisenschuppen) hinzugefügt. In der mittleren und frühen Phase des Schmelzens wird TiO2 reduziert und mit überschüssigem Reduktionsmittel entfernt. In den späteren Stadien des Schmelzens wird ein Entkohlungsmittel oder Sauerstoffblasen hinzugefügt, um überschüssigen Kohlenstoff zu entfernen, um so weißen Korund zu erhalten. Seine physikalischen und chemischen Indizes ähneln denen von dichtem Schmelzkorund, und seine Farbe ist ebenfalls ähnlich. Im Allgemeinen beträgt der Al2O3-Gehalt mehr als 97 Prozent und die scheinbare Porosität weniger als 4 Prozent. Korundkristall ist im Allgemeinen körnig, mit einer Größe von 1-15 mm; Die wichtigsten Verunreinigungsmineralien sind Calciumhexaaluminat (CA6), Rutil, Aluminiumtitanat und ihre festen Lösungen. Es gibt jedoch höhere Titanverbindungen in der Mineralzusammensetzung, und der Wärmeausdehnungskoeffizient ist höher als der von verdichtetem Schmelzkorund. Es wird auf ungeformte feuerfeste Materialien, Winderhitzersteine und Al2O3-SiC-C-Steine angewendet.
4. Brauner Korund
Brauner Korund wird durch Schmelzen von natürlichem, leicht gebranntem Material mit hohem Aluminiumoxidgehalt und Kohlenstoffmaterial mit einer kleinen Menge Eisenspänen in einem Lichtbogenofen hergestellt. Brauner Korund ist braun, im Allgemeinen Al2O3 größer oder gleich 94,5 Prozent, SiO2 kleiner oder gleich 3,5 Prozent, TiO2 kleiner oder gleich 3,5 Prozent, Fe2O3 kleiner oder gleich 1 Prozent. Die Mineralzusammensetzung ist hauptsächlich a-Al2O3. Der zentrale Teil der Kristallform besteht aus rautenförmigen, dickplattenförmigen und rissigen Partikeln. Es gibt viele Siliziumoxid- und Calciumoxid-Schmelzkristalle, die langplattenförmig sind, und die gröbsten Körner sind skelettartige Lamellen. Da die Verunreinigungen nicht vollständig entfernt wurden, enthält der Braunkorund neben Glasphase, Ferrolegierung und Mischkristall auch Rutil und andere Nebenphasen. Der Farbton von braunem Korund hängt stark vom Resttitanoxid im Produkt ab. Brauner Korund wird hauptsächlich als Schleifmittel verwendet. In den letzten Jahren wurden Gießmaterialien für Eisenrinnen von großen und mittelgroßen Hochöfen, Zuschlagstoffe ohne Wasser zum Eisenstrahlen und Rohmaterialien zum Herstellen von gewöhnlichen Korundsteinen (einschließlich Siliciumcarbidsteinen mit hohem Aluminiumoxidgehalt) verwendet.
