الیاف فولادی برای ریخته گری های نسوز: استخراج مذاب، گریدها و شوک حرارتی

مقاله

15 ژوئن 2016

الیاف نسوز و الیاف ساختاری محصولات متفاوتی هستند، از مواد پایه گرفته تا شکل. استفاده از الیاف ساختاری قلاب‌دار در دستگاه ریخته‌گری رایج‌ترین و گران‌ترین اشتباه در این دسته است.

الیاف نسوز و الیاف ساختاری محصولات متفاوتی هستند

انداختن الیاف ساختاری قلاب‌دار در قالب ریخته‌گری نسوز رایج‌ترین و گران‌ترین اشتباه در این دسته است. فیبر ساختاری در حدود 300 تا 400 درجه سانتیگراد بالا می رود. بالاتر از آن استحکام از بین می رود و پوشش ها از بین می روند. ریخته گری های نسوز در دمای 800 تا 1400 درجه سانتیگراد کار می کنند و آستر نیز گرما و خنک کننده سریع می گیرد. فیبر نسوز در مواد، شکل گیری و شکل متفاوت است: پایه فولاد ضد زنگ، فرآیند استخراج مذاب و شکل یک خوشه سه بعدی نامنظم است. هدف، استحکام کششی نیست، بلکه مقاومت در برابر اکسیداسیون و گرد و غبار در دما در حین در هم تنیدگی با مواد ریخته‌گری است.

استخراج مذاب: چرا اشکال سه بعدی نامنظم لنگر بهتری دارند؟

استخراج مذاب، فولاد ضد زنگ مذاب را با هوای پرسرعت یا چرخ چرخان به بیرون پرتاب می کند و در حین پرواز آن را به فیبر تبدیل می کند. هیچ طراحی درگیر نیست، بنابراین شکل نامنظم است: منحنی، گاهی اوقات منشعب، با ضخامت متفاوت. این بی نظمی چیزی است که به جای اصطکاک خالص یک سیم مستقیم، قفل سه بعدی واقعی را در قالب ریخته گری ایجاد می کند. در آزمایش‌های مقایسه‌ای، فیبر استخراج‌شده از مذاب، مدول گسیختگی را به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از فیبر مستقیم در دوز مساوی افزایش می‌دهد و دلیل آن هندسه لنگر است. پراکندگی دومین مزیت است: فیبر استخراج شده از مذاب در مخلوط خشک یا مرطوب جدا می شود و بدون ایجاد فضای خالی به ماده ریخته گری می چسبد، و فضای خالی در آستر جایی است که پوسته شدن شروع می شود.

304، 310S و 446: درجه حرارت تعیین می کند

سه درجه سه باند دما را پوشش می دهد و این اولین تصمیم است. 304 درجه استاندارد برای سرویس مداوم تا 650 درجه سانتیگراد است. 310S، همچنین به عنوان 2520 فروخته می شود، دمای متوسط ​​و بالا را تا 1200 درجه سانتیگراد پوشش می دهد. 446 درجه مقاوم در برابر اکسیداسیون در دمای بالا تا 1400 درجه سانتیگراد است. خیلی کم را انتخاب کنید و فیبر اکسیده شود، بخش را از دست بدهد و آستر زودتر از کار بیفتد. خیلی زیاد انتخاب کنید و هزینه هدر می رود. سوال حداکثر کوره نیست، بلکه دمای طولانی مدت لایه ای است که فیبر در آن قرار می گیرد. یک آستر دارای گرادیان است، با 1400 درجه سانتیگراد در سطح داغ و شاید 800 درجه سانتیگراد در پشت، بنابراین دو لایه می توانند از درجه های متفاوت استفاده کنند.

شوک حرارتی: بیست کوئنچ آب از 1000 درجه سانتیگراد

80 درصد خرابی های نسوز نمی سوزند، بلکه با گرمایش و سرمایش سریع از هم جدا می شوند. ارزش الیاف فولادی در شوک حرارتی رشد ترک را متوقف می کند: پس از ترک خوردگی ماتریس، فیبر ترک را پل می کند، عرض آن را کوچک نگه می دارد و از پوسته شدن آن جلوگیری می کند. اندازه گیری چرخه است، از 1000 درجه سانتیگراد به آب، 20 بار بدون ترک یا پوسته شدن خاموش می شود. این تست بیشتر از مدول گسیختگی در مورد عمر سرویس می گوید، زیرا خاموش شدن سریعتر از گرمایش سرد می شود.

دوز از سیستم پوشش پیروی می کند، نه کیلوگرم بر متر مکعب عمومی

بتن سازه ای دارای محدوده کاری 30 تا 80 کیلوگرم بر متر مکعب است. ریخته گری های نسوز این کار را نمی کنند. دوز به درجه بندی سنگدانه ها، تقاضای آب، روش قرار دادن (ریخته گری، رمینگ، تفنگ) و ضخامت آستر بستگی دارد و معمولاً بین 0.5٪ تا 2٪ حجمی است. بیش از حد و قابلیت کار فرو می ریزد، خدمه آب اضافه می کنند و آب اضافه شده نسوز را از بین می برد. این شایع ترین خرابی میدان در این محصول است. فرآیند صحیح این است که تامین کننده دیرگداز طرح مخلوط را صادر کند و الیاف ساز در مقابل آن عرضه کند، هر دو بر اساس یک قرارداد فنی کار می کنند.

پارگی انفجاری: چرا فیبر آن را کاهش می دهد؟

در اولین گرم کردن، آب داخل دستگاه ریخته گری به بخار تبدیل می شود و اگر نتواند از فشار خارج شود، آستر را می شکافد. الیاف فولادی با ایجاد مسیرهای متصل برای بخار و پل زدن ترک ها به طوری که به تدریج باز می شوند و ترکیدگی را به ترک تبدیل می کند، کمک می کند. برای آسترهای ضخیم و ریخته گری های کم سیمان مرطوب، این مهم بیشتر از افزایش مقاومت است. برخی از مخلوط ها همچنین فیبر آلی با نقطه ذوب نزدیک به 165 درجه سانتیگراد اضافه می کنند که زود می سوزد و کانال های خروجی را ترک می کند و مکمل الیاف فولادی است. به همین دلیل است که دو نوع فیبر اغلب در یک دستور نسوز ظاهر می شود.

پنجره باریک 0.5 تا 2 درصدی در Castables

الیاف فولادی برای مقاومت در برابر ریزش شوک حرارتی، نه برای افزایش مقاومت در برابر سرما، وارد قالب ریخته گری نسوز می شود، به همین دلیل است که پنجره دوز باریک است: 0.5 تا 2 درصد حجمی، با اکثر کاربردها نزدیک به 1 درصد. زیر 0.5 درصد، الیاف بسیار کمی روی هواپیمای ترک وجود دارد که نمی‌توان آن را پل زد. بیش از 2 درصد الیاف در طول اختلاط تداخل پیدا می کنند، قابلیت کار فرو می ریزد و ارتعاش لایه بندی جهت گیری ایجاد می کند که صفحات ضعیفی را بین لایه ها باقی می گذارد. طول فیبر به حداکثر اندازه سنگ‌دانه، معمولاً حداقل سه برابر آن اندازه است، در غیر این صورت، سنگدانه فیبر را مسدود می‌کند و شبکه پیوسته تشکیل نمی‌شود. اما بیش از 40 میلی متر فیبر در هنگام ارتعاش ته نشین می شود. ترتیب اختلاط باعث شکست بیشتر از دوز می شود. پودر و فیبر را به مدت دو تا سه دقیقه خشک کنید تا فیبر در پودر پراکنده شود، سپس آب اضافه کنید. هرگز ابتدا آب اضافه نکنید و سپس فیبر را بپاشید، که همیشه توپ است. منحنی خشک شدن نتیجه را تعیین می کند: در دمای 150 درجه سانتیگراد نگه دارید تا آب آزاد را خارج کنید، در دمای 350 نگه دارید تا آب متصل به مواد شیمیایی را خارج کنید و تنها پس از آن به دمای بالای 600 بروید و زمان در هر مرحله به ضخامت کاهش یابد. گرمای بیش از حد سریع و فشار بخار داخلی جایی برای رفتن ندارد، سطح می‌پاشد، و این همان چیزی است که فیبر حالت خرابی نمی‌تواند نجات دهد. درجه از کوره پیروی می کند: 304 زیر 650 درجه سانتیگراد، 310S بالای 1000، و 446 فقط برای مناطق کوره در حدود 1400.

سه سوال برای پرسیدن از یک تامین کننده

سه سوال بیشتر تامین کنندگان الیاف نسوز را فیلتر می کند. اول، درجه پایه 304، 310S یا 446 است و گواهی مواد موجود است. دوم، محدوده قطر و طول واقعی چیست، معمولاً 0.3 تا 0.5 میلی متر قطر و 15 تا 20 میلی متر طول، و آیا می توان آنها را به ضخامت آستر برش داد. سوم، آیا داده های چرخه شوک حرارتی وجود دارد. برای درجه بندی درجه و درجه حرارت، بخش نسوز صفحه محصول الیاف فولادی 304، 310S، 446 و 430 را با داده های دما و شوک حرارتی فهرست می کند که می تواند مستقیماً به عنوان ضمیمه فنی به استعلام پیوست شود.