weißes, geschmolzenes Aluminiumoxid-Fraktionsfeuerfestmaterial

Was ist weißes Schmelzaluminiumoxid?

Weißes Schmelzaluminiumoxid ist ein synthetisches, hochreines Mineral, das durch Schmelzen von hochreinem Aluminiumoxid (Al₂O₃) in einem Elektrolichtbogenofen bei Temperaturen über 2000 °C hergestellt wird. Das Ausgangsmaterial ist typischerweise kalziniertes Aluminiumoxid, ein Pulver, das aus Bauxit über das Bayer-Verfahren gewonnen wird.

Die Bezeichnung „weiß“ rührt von seiner hohen Reinheit her (typischerweise  99,0 % bis 99,5 % Al₂O3 ), die ihm ein weißes oder kristallines Aussehen verleiht und es von braunem, geschmolzenem Aluminiumoxid (das Verunreinigungen wie Siliciumdioxid und Titandioxid enthält) unterscheidet.

Wichtigste Eigenschaften als feuerfestes Material

Der Wert von WFA in feuerfesten Anwendungen beruht auf seiner außergewöhnlichen Kombination physikalischer und chemischer Eigenschaften:

1. Hohe Reinheit und chemische Inertheit:

   • Dank minimaler Verunreinigungen (niedriger SiO₂- und Fe₂O₃-Gehalt usw.) ist es äußerst beständig gegen Angriffe durch Schlacken, Säuren und Laugen. Dadurch ist es in aggressiven chemischen Umgebungen stabil.

2. Hohe Feuerfestigkeit:

   • Es besitzt einen extrem hohen Schmelzpunkt von ca.  2050 °C . Dadurch kann es sehr hohen Betriebstemperaturen standhalten, ohne zu erweichen oder sich zu verformen.

3. Ausgezeichnete mechanische Festigkeit und Härte:

   • WFA ist sehr hart (9 auf der Mohs-Skala, knapp unterhalb von Diamant). Dadurch erhalten daraus hergestellte feuerfeste Werkstoffe eine hohe Kaltbruchfestigkeit und ausgezeichnete Beständigkeit gegen Abrieb und Erosion.

4. Gute Volumenstabilität:

   • Es besitzt einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und unterliegt keinen Phasenübergängen, die bei wiederholtem Erhitzen und Abkühlen signifikante Volumenänderungen verursachen. Dies führt zu einer ausgezeichneten Beständigkeit gegen Temperaturschocks und Abplatzungen.

5. Kontrollierte Porosität (in Formteilen):

   • Bei Verwendung als Zuschlagstoff in Ziegeln und Gießmassen ermöglicht es die Herstellung dichter, starker feuerfester Strukturen mit optimierter Porosität für optimale Leistung.

Physikalische und chemische Zusammensetzung

Wie wird es in feuerfesten Materialien verwendet?

Flugasche wird selten als monolithischer Block verwendet. Stattdessen wird sie in verschiedene Formen verarbeitet und als primäres Zuschlagmaterial oder Korn in feuerfesten Produkten eingesetzt.

1. Feuerfeste Körner und Pulver

Dies ist die gebräuchlichste Form. WFA wird zerkleinert, gesiebt und auf einen präzisen Partikelgrößenbereich vermahlen:

• Grobe Zuschlagstoffe  (z. B. 0-1 mm, 1-3 mm, 3-5 mm) bilden das strukturelle Gerüst von geformten und ungeformten Feuerfestmaterialien.

• Feine Pulver  (z. B. -200 Mesh, -325 Mesh) füllen die Hohlräume zwischen den groben Zuschlagstoffen und bilden so eine dichte Matrix.

• Mehl/Mikropulver:  Werden in der Hochleistungskeramik und in Hochleistungsgießmassen verwendet.

2. Geformte Feuerfestmaterialien (Steine ​​und Formen)

WFA-Granulat wird mit Bindemitteln (und manchmal weiteren Zusatzstoffen) vermischt und zu Ziegeln oder speziellen Formen gepresst, die dann bei hohen Temperaturen gebrannt werden.

• WFA-Steine:  Werden in den kritischsten Bereichen von Hochtemperaturöfen eingesetzt.

3. Ungeformte (monolithische) Feuerfestmaterialien

Diese werden vor Ort ohne Vorzündung installiert. WFA ist das Schlüsselaggregat in:

• Gießmassen:  Trockene Mischungen, die mit Wasser vermischt und an Ort und Stelle gegossen/gerüttelt werden.

• Kunststoffe:  Formbare, tonartige Materialien, die in die vorgesehene Position gepresst werden.

• Spritzmassen:  Spritzmassen zum Auskleiden oder Reparieren von Öfen.

• Stampfmischungen:  Werden zum Verdichten in bestimmten Bereichen wie z. B. Ofenböden verwendet.

Gängige Anwendungen

Aufgrund ihrer überlegenen Eigenschaften werden WFA-Feuerfestmaterialien in den anspruchsvollsten industriellen Hochtemperaturprozessen eingesetzt:

• Stahlindustrie:

  • Auskleidungen für Gießpfannen (insbesondere Arbeitsauskleidungen).

  • Schieberplatten und Brunnenblöcke.

  • Tundish-Auskleidungen und -Möbel.

  • Bereiche in Elektrolichtbogenöfen und Hochöfen, die starkem Abrieb ausgesetzt sind.

• Petrochemische Industrie:

  • Auskleidung von katalytischen Crackanlagen in Ölraffinerien.

  • Reformer und andere Hochtemperaturreaktoren.

• Keramik- und Glasindustrie:

  • Brennofenmöbel (Regale, Einsätze) zum Brennen von technischer Keramik, Sanitärkeramik und Porzellan.

  • Schachbretter und Regeneratoren in Glasschmelzöfen.

  • Auskleidung von Glastanks.

• Nichteisenmetalle:

  • Auskleidungen für Aluminium-Halte- und Schmelzöfen.

  • Öfen zur Verarbeitung von Kupfer, Zink und anderen Metallen.

• Zement- und Kalkindustrie:

  • Auskleidungen der Brennzone und der Übergangszone in Drehrohröfen.

• Müllverbrennungsanlagen und Abfallverwertungsanlagen:

  • Beständig gegen korrosive Rauchgase und abrasive Aschen.