01.AL2O3
Le point de fusion du corindon (AL2O3) est de 2050 degrés, la densité est de 3,85~4,0 lg·cm-3 et il a une bonne conductivité thermique et une bonne stabilité chimique. Le corindon est souvent utilisé comme particules d'agrégat dans les matériaux des fossés ferreux. On pense généralement que AL2O3 peut réduire l’activité des scories et empêcher les scories de corroder les agrégats.
En termes de sélection des particules de corindon, le corindon sub-blanc a une densité volumique et un taux d'absorption d'eau très élevés ; le corindon dense contient peu d'impuretés et un taux d'absorption d'eau relativement faible ; et le corindon brun a un taux d'absorption d'eau relativement faible bien qu'il contienne plus de résidus. Lors de l'utilisation de corindon dense et de corindon brun comme granulats, la quantité d'eau ajoutée àbétons réfractairesest relativement faible, ce qui a un grand effet sur la densité et la cuisson du coulable. Du point de vue de la microstructure, les cristaux de corindon denses sont matures et très denses ; les cristaux de corindon brun poussent et se développent relativement bien, mais ne sont pas denses ; Le corindon sub-blanc contient non seulement beaucoup de résidus, mais aussi beaucoup de grandes fissures et de pores fermés, qui nuisent à la stabilité du matériau aux chocs thermiques. Du point de vue de l'absorption d'eau et de la microstructure, le corindon dense et le corindon brun conviennent mieux aux bétons moulés en fer.
02.SiC
Le carbure de silicium est également appelé corindon ou sable réfractaire, avec une densité de 3.17-3.47g·cm-3, une dureté Mohs de 9.2-9.6 et un point de fusion de jusqu'à 2827 degrés. Le carbure de silicium a une résistance aux chocs élevée, avec un module de ténacité de 4,76x10 5MPa à 25 degrés, une résistance à la traction de 1,75x100MPa et un module d'élasticité de 2,8x10 5MPa à 1 500 degrés. De plus, le carbure de silicium doit être un matériau semi-conducteur ayant une conductivité thermique élevée et un faible coefficient de dilatation thermique. En tant que matière première économique, le SiC est largement utilisé dans les matériaux réfractaires en raison de ses excellentes performances.
Le SiC s'oxydera à haute température pour former du SiO2 et du CO2. À 800 degrés, SiC s'oxyde progressivement pour former SiO2 ; lorsque la température est de 1 000 degrés, le SiC réagit violemment avec l'O2, formant davantage de phase liquide d'oxyde de silicium pour former un film protecteur en verre SiO2 ; à 1 300 degrés, le film protecteur en verre précipite progressivement le quartz, absorbe l'eau et se dilate, provoquant la fissuration du film protecteur et l'augmentation du taux d'oxydation du SiC. À 1 500 degrés -1600 degrés, le film protecteur en verre SiO2 a une certaine épaisseur, ce qui peut affaiblir l'oxydation continue du SiC ; Lorsque la température est de 1627 degrés, SiO2 réagit avec SiC pour générer du SiO et du CO, de sorte que la température d'utilisation du SiC ne doit pas dépasser 1600 degrés.
Dans le coulable réfractaire à fossé en fer, la haute résistance à l'usure et la haute résistance mécanique du SiC peuvent résister à l'érosion et aux dommages du coulable par le fer et les scories en fusion continue à haute température ; dans le même temps, la conductivité thermique élevée et le faible coefficient de dilatation thermique du SiC peuvent résister au choc thermique répété du fer fondu à haute température continu sur le coulable et affaiblir les dommages thermiques du fer fondu sur le coulable ; de plus, la réaction chimique entre le SiC et l'air peut réduire l'oxydation du C dans le béton, et le film protecteur de verre formé après l'oxydation du SiC peut également protéger le matériau carboné dans le béton, affaiblissant ainsi les dommages d'oxydation du béton.
03.C
Le C a une mauvaise mouillabilité et les matériaux à base de C ont une bonne résistance à l'érosion des scories et ne collent pas facilement au fer ; en même temps, C a une grande conductivité thermique, qui peut résister au choc thermique du fer fondu à haute température et des scories sur le coulable, améliorant ainsi la stabilité thermique du coulable ; de plus, dans certaines conditions, C et Si réagissent pour former des fibres de SiC, qui ont un effet de renforcement sur le coulable. Cependant, les matériaux à base de carbone s'oxydent facilement à haute température et contiennent certaines substances volatiles qui ont un effet néfaste sur la densité du béton. Par conséquent, dans le développement des bétons moulés en fer Ah03-SiC-C, des matériaux C avec une évaporation relativement faible doivent être utilisés et une certaine quantité d'antioxydants doit être ajoutée aux bétons.
Il existe de nombreuses sources de carbone pour les bétons réfractaires à base de fer, notamment l'asphalte, le graphite, le noir de carbone et le coke. À l’exception de l’asphalte, les autres matériaux sources de carbone sont des matériaux hydrophobes et utilisent plus d’eau pendant la construction ; tandis que l'asphalte appartient aux matériaux hydrophiles, ils utilisent moins d'eau pendant la construction et ont de bonnes propriétés de dispersion. Il est généralement utilisé comme source de carbone importante pour les bétons moulés en fer Ah03-SiC-C. Cependant, l'asphalte s'évapore après chauffage et, à mesure que l'ajout d'asphalte augmente, la porosité apparente du béton augmente également. Par conséquent, il est très important de contrôler la quantité d’asphalte ajoutée au fossé en fer coulé.
