Weißes Schmelzaluminiumoxid (WFA) und seine feuerfesten Eigenschaften stellen einen wichtigen Anwendungsbereich dar, der seine Kerneigenschaften maximal ausnutzt.
Feuerfeste Eigenschaften von weißem Schmelzkorund
Weißes geschmolzenes Aluminiumoxid ist aufgrund seiner einzigartigen Kombination von Eigenschaften, die alle auf seine hohe Reinheit und stabile Kristallstruktur zurückzuführen sind, ein erstklassiger Rohstoff für Hochleistungsfeuerfestmaterialien.
| Eigentum | Beschreibung und Begründung | Vorteile bei Feuerfestmaterialien |
|---|---|---|
| 1. Sehr hohe Reinheit | Der Al₂O₃-Gehalt beträgt typischerweise ≥99 % . Geringe Mengen an Siliciumdioxid (SiO₂), Eisenoxid (Fe₂O₃) und anderen Verunreinigungen. | – Hohe Feuerfestigkeit unter Belastung (RUL) : Verunreinigungen bilden niedrigschmelzende Gläser, die bei hohen Temperaturen weich werden. Hohe Reinheit verhindert dies. – Hervorragende Korrosionsbeständigkeit : Weniger Verunreinigungen bedeuten weniger Phasen, die von Schlacke, Metall oder alkalischen Dämpfen angegriffen werden können. |
| 2. Extrem hoher Schmelzpunkt | Die reine α-Al₂O₃-Phase hat einen Schmelzpunkt von ~2050 °C . | – Bietet die grundlegende Hochtemperaturfähigkeit für Auskleidungen in Umgebungen mit extremen thermischen Bedingungen (z. B. Stahlpfannen, petrochemische Öfen). |
| 3. Ausgezeichnete Volumenstabilität und geringes Kriechen | Die stabile Kristallstruktur weist beim Wiedererhitzen nur eine minimale permanente lineare Änderung auf (PLC) und widersteht Verformungen unter konstanter Belastung bei hohen Temperaturen. | – Stellt sicher, dass die feuerfeste Auskleidung ihre strukturelle Integrität behält und während des Betriebs nicht schrumpft, reißt oder zusammenbricht, was zu einer längeren Lebensdauer führt. |
| 4. Hohe Härte und Abriebfestigkeit | Mohshärte von 9. | – Widersteht Erosion durch feste Ladungen, partikelhaltige Gase und fließende geschmolzene Materialien (z. B. Schlacke, Metall). |
| 5. Gute Wärmeschockbeständigkeit | Obwohl es nicht so gut ist wie manche Materialien mit geringerer Ausdehnung wie Siliziumkarbid, kann es aufgrund seiner moderaten Wärmeausdehnung und hohen Festigkeit einer angemessenen Anzahl von Wärmezyklen standhalten. | – Geeignet für Anwendungen mit intermittierendem Betrieb oder schnellen Temperaturänderungen, obwohl dies oft durch die gesamte feuerfeste Formulierung gesteuert wird. |
| 6. Chemische Inertheit | Hohe Beständigkeit gegen Angriffe durch Säuren, Schlacken und oxidierende Atmosphären. | – Schlüssel zur Korrosionsbeständigkeit . Es ist beständig gegen saure Schlacken und wird häufig in Schlackenbereichen eingesetzt. (Hinweis: Es ist weniger beständig gegen starke Laugen und reduzierende Atmosphären.) |
Wie WFA in feuerfesten Produkten verwendet wird
WFA wird nicht allein verwendet, sondern als kritischer Zuschlagstoff oder Kornbestandteil innerhalb einer feuerfesten Matrix. Seine Eigenschaften bilden das Rückgrat des Endprodukts.
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Als Zuschlagskorn:
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WFA wird zerkleinert und in verschiedene Korngrößen (grob, mittel, fein) gesiebt.
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Diese Körner bilden die Skelettstruktur des feuerfesten Materials und sorgen für:
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Hochtemperaturfestigkeit
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Abrieb- und Erosionsbeständigkeit
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Widerstand gegen Schlackendurchdringung (aufgrund geringer Reaktivität).
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In feuerfesten Formulierungen:
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Ziegel und Formen: Wird in Ziegeln, Mörtel und vorgefertigten Formen mit hohem Tonerdegehalt für anspruchsvolle Anwendungen verwendet.
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Monolithen (ungeformte Feuerfestmaterialien): Eine Schlüsselkomponente in:
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Zementarme und extrem zementarme Gießmassen (LCC/ULCC): Dies ist eine Hauptanwendung. Die hohe Reinheit und präzise Sortierung von WFA ermöglichen dichte, starke und leistungsstarke Gießstrukturen mit minimalen Schwachstellen (durch den Zement).
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Spritz- und Stampfmassen: Werden für die schnelle Reparatur und Installation von Auskleidungen verwendet.
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Kunststoffe und Formteile.
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Wichtige Anwendungsbereiche in der Industrie
Die Eigenschaften von WFA machen es ideal für die härtesten Bedingungen in verschiedenen Hochtemperaturindustrien:
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Stahlindustrie:
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Pfannenauskleidungen: Insbesondere im Schlackenlinienbereich, wo die Korrosion am aggressivsten ist.
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Tundish-Auskleidungen: Für Strangguss.
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Heizofenherde.
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Petrochemische Industrie:
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Dampfcracker: In Transferleitungsaustauschern und Strahlungsrohren, wo die Beständigkeit gegen Thermoschock und Erosion durch Katalysatorfeinstaub entscheidend ist.
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Reformer und andere Hochtemperaturofenauskleidungen.
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Keramikindustrie:
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Brennhilfsmittel: Wird zur Herstellung von Brennschalen, Pfosten und Kapseln verwendet, die Keramikwaren während des Brennens halten. Seine hohe Reinheit verhindert eine Verunreinigung der Produkte.
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Müllverbrennung und -vergasung:
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Auskleidung für Kammern, die aggressiver Asche und Schlacke ausgesetzt sind.
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