Les bétons de spinelle d'aluminium et de magnésie sont des matériaux réfractaires principalement composés de corindon, de clinker de bauxite de qualité supérieure, de magnésie fondue ou de haute pureté et de spinelle d'alumine-magnésie, utilisant une technologie à faible teneur en ciment.
Le spinelle d'aluminate de magnésium coulable est un matériau réfractaire haute performance fabriqué avec du spinelle d'aluminate de magnésium (MgAl₂O₄) comme matière première principale, combiné avec des agrégats, une matrice (liant + poudre fine) et des additifs. Ses propriétés intègrent la résistance aux alcalis des matériaux à base de magnésie avec la résistance aux hautes températures et aux acides du corindon (alumine), ce qui le rend adapté aux environnements industriels complexes impliquant des températures élevées, une forte corrosion et des cycles thermiques fréquents.
Les matières premières utilisées dans les produits moulés en spinelle d'aluminium et de magnésie sont généralement sélectionnées à partir de sources réfractaires de première qualité. La répartition granulométrique et la granulométrie maximale des granulats sont scientifiquement conçues en fonction de l'épaisseur du revêtement de travail, comme dans les poches de coulée en acier.
Composition et structure de base
Agrégat
Particules de spinelle d'aluminate de magnésium:
La phase cristalline principale est du MgAl₂O₄, typiquement avec une teneur supérieure ou égale à 60 %. Basé sur la pureté et la méthode de synthèse :
Spinelle pré-synthétisée: Produit par fusion ou frittage à haute température avec une grande pureté (MgO + Al₂O₃ Supérieur ou égal à 90%) et une structure stable.
Spinelle synthétisé in situ: Formé pendant la construction par la réaction des matières premières de magnésie et d'alumine. C’est plus rentable mais nécessite un contrôle strict des conditions de réaction.
Granulats auxiliaires:
Du corindon (Al₂O₃) ou de la magnésie (MgO) est souvent ajouté pour améliorer la résistance aux hautes températures ou aux alcalis.
Matrice
Classeurs:
Incluez du ciment d'aluminate de calcium, des phosphates, des silicates et des micropoudres (par exemple, de la fumée de silice), qui lient les agrégats et assurent leur résistance à moyennes et basses températures.
Poudres fines:
La micropoudre de spinelle, la micropoudre de corindon, la fumée de silice, etc., remplissent les pores et améliorent la densité et l'imperméabilité.
Additifs
Dispersants, réducteurs d'eau (pour améliorer la maniabilité), fibres antidéflagrantes (par exemple, fibres métalliques pour éviter les fissures pendant le durcissement) et agents anti-écaillage (pour améliorer la stabilité structurelle à haute température).
Avantage
Excellente résistance à l'érosion
Forte résistance aux alcalis:
Le spinelle présente une résistance significativement plus grande à l'érosion des scories alcalines (par exemple, CaO, MgO dans les scories de sidérurgie) que les matériaux à base de corindon, ce qui le rend idéal pour les environnements alcalins de la métallurgie.
Résistance aux acides:
Lorsqu'il est combiné avec du corindon, il peut également résister à l'érosion par les gaz acides (par exemple SO₂, CO₂), ce qui le rend adapté aux fours de l'industrie chimique.
Stabilité à haute température et résistance aux chocs thermiques
Résistance aux hautes températures:
Les températures de service varient de 1 500 à 1 700 degrés, surpassant les matériaux ordinaires à base de magnésie (par exemple, le sable de magnésie a tendance à fritter et à durcir).
Résistance aux chocs thermiques:
Le spinelle a un faible coefficient de dilatation thermique (~7,6 × 10⁻⁶/degré) et la structure de microfissure de la matrice aide à soulager les contraintes thermiques. Cela le rend adapté aux fours avec des démarrages et des arrêts fréquents (par exemple, les hauts fourneaux, les fours à verre).
Haute résistance et résistance à l'usure
La résistance à la compression à température ambiante varie de 60 à 120 MPa (plus élevée que les bétons conventionnels).
La rétention de résistance à haute température (1 400 degrés) est supérieure ou égale à 70 %.
Excellente résistance à l'érosion, applicable aux auges en fer et aux cyclones des fours à ciment.
Construction et entretien pratiques
Le béton peut être moulé sur place, ce qui le rend adaptable à des géométries complexes (par exemple, coudes, cônes).
Les dommages localisés peuvent être réparés sans remplacer tout le revêtement.
Technologie réfractaire Zinfon Co., Ltd.
Nous fournissons des services à guichet unique allant de la consultation technique à la conception, à la production et au support après-vente.
Fabricant Direct
Prix d'usine
Service haut de gamme
Personnalisation disponible
Spécifications physiques et chimiques
|
Qualité / Spécifications |
FMA-70 |
FMA-75 |
HMA-65 |
GMA-90 |
|
|
Composition chimique (%) |
Al2O3 Supérieur ou égal à |
70 |
75 |
65 |
90 |
|
MgO Supérieur ou égal à |
10 |
10 |
28 |
5 |
|
|
Densité apparente (g/cm3) Supérieure ou égale à |
110 degrés x 24 heures |
2.70 |
2.80 |
2.65 |
3.00 |
|
Changement linéaire (%) |
1000 degrés x 3 heures |
0+0.3 |
0+0.3 |
0+0.3 |
0+0.3 |
|
1500 degrés x 3 heures |
0+1.5 |
0+1.5 |
0+1.5 |
0+1.5 |
|
|
Force d'écrasement (Mpa) Supérieur ou égal à |
110 degrés x 24 heures |
40 |
45 |
30 |
60 |
|
1000 degrés x 3 heures |
50 |
60 |
50 |
80 |
|
|
1500 degrés x 3 heures |
70 |
60 |
75 |
100 |
|
|
HMOP Module de rupture à chaud (Mpa) Supérieur ou égal à |
110 degrés x 24 heures |
6 |
7 |
6 |
8 |
|
1000 degrés x 3 heures |
7 |
7 |
8 |
11 |
|
|
1500 degrés x 3 heures |
9 |
9 |
11 |
>11 |
|
|
Température de classification (degré) |
1500 |
1600 |
1600 |
1650 |
|
Caractéristiques
Les bétons en spinelle de magnésie et d'aluminium présentent les caractéristiques clés suivantes :
Résistance aux hautes températures :
Capable de résister à une chaleur extrême.
Forte résistance à l’écaillage structurel :
Maintient l’intégrité sous contrainte thermique.
Résistance à l'érosion chimique :
Résiste à la corrosion des scories d'acier et d'autres agents agressifs.
Résistance aux chocs thermiques :
Résiste aux changements rapides de température.
Non mouillant pour l'acier fondu :
Empêche l'adhérence de l'acier fondu.
Résistance à l'érosion :
Résiste à l'usure et à l'abrasion.
Ces caractéristiques les rendent largement utilisés dans les poches en acier, où elles sont également appelées coulées de poche. Leurs excellentes performances comprennent une forte résistance à l'érosion, à la corrosion et à l'écaillage, combinée à une résistance élevée à l'usure et à une stabilité aux chocs thermiques. De plus, les bétons spinelles en aluminium et magnésie offrent une rentabilité élevée et une longue durée de vie, ce qui en fait un choix privilégié dans les applications industrielles.
Application
| Secteur | Site de candidature | Correspondance des exigences de performance |
| Industrie métallurgique | Revêtements de convertisseurs, toits de fours électriques, tranchées de hauts fourneaux, lignes de scories de poche | Résistance aux scories alcalines, aux chocs thermiques et à l'usure |
| Industrie des matériaux de construction | Zones de cuisson des fours à ciment (milieux alcalins), régénérateurs de fours à verre | Résistance aux températures élevées, à la poussière alcaline et stabilité aux chocs thermiques |
| Chimie et énergie | Gazéificateurs de charbon (corrosion CO₂/H₂O), revêtements d'incinérateurs de déchets | Résistance à la corrosion acide et alcaline et à l'érosion gazeuse à haute température |
| Métaux non ferreux | Alumineries (érosion Na₂O), lignes de scories de cuivre | Résistance à l'érosion des oxydes métalliques et stabilité structurelle à haute température |
Points de construction et d'entretien
Processus de cuisson
Une courbe de chauffage échelonnée doit être suivie.
Étape basse température (<300°C): Élimination lente de l'eau libre.
Étape à température moyenne (500-800 degrés): Activation des liants.
Un écoulement rapide de l'eau peut provoquer des fissures et doit être évité.
Critères de sélection clés
Type de spinelle:
Spinelle pré-synthétisée: Pour les environnements à forte érosion.
Spinelle synthétisé in situ: Pour des conditions de moyenne température avec contraintes de coûts.
Sélection du classeur:
Liants à base de magnésie: Idéal pour les environnements alcalins.
Liants phosphatés: Convient aux environnements acides.
Contrôle des travaux
Mélange: Minimum 5 minutes pour assurer une dispersion uniforme des granulats et de la matrice.
Vibration: Continuer jusqu'à ce qu'un saignement superficiel apparaisse pour éliminer les poches d'air.
Conditions environnementales:
En hiver : Veiller à une température ambiante supérieure ou égale à 5 degrés et appliquer une isolation.
En été : utilisez l’ombrage ou d’autres méthodes de refroidissement ; le temps de prise initial est<30 minutes.
Conclusion
Combinant résistance aux alcalis, résistance à la corrosion, stabilité aux chocs thermiques et haute résistance, les bétons spinelles aluminium-magnésie sont devenus les matériaux préférés pour les environnements alcalins à haute température dans des industries telles que la métallurgie et les matériaux de construction. Leur valeur fondamentale réside dans l’équilibre efficace entre la résistance à l’érosion et les performances aux chocs thermiques, en surmontant le problème d’érosion rapide des matériaux de corindon traditionnels dans les environnements alcalins. Ces bétons constituent une solution technique essentielle pour la conception à long terme des fours industriels modernes.
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