Teshik teshigi yuqori haroratli erigan temirni-tashqariga chiqarish uchun muhim kanal bo'lib xizmat qiladi. Ishlash jarayonida u nafaqat yuqori haroratli erigan temir va shlaklar oqimi orqali qattiq tozalash, eroziya va infiltratsiyaga duchor bo'ladi, balki teginish jarayonining intervalgacha tabiati natijasida kuchli termal zarbaga ham duchor bo'ladi. Yuqori pechda eritish operatsiyalarining kuchayishi yuqori tebranish haroratiga, eritilgan temirning oqim tezligining oshishiga, cho'zilgan temir va shlakning katta hajmlariga va cho'zish muddatining uzayishiga olib keldi; binobarin, burg'ulash moslamalarida ishlatiladigan o'tga chidamli materiallarga xizmat ko'rsatish shartlari tobora ko'proq talab qilinmoqda. Yuqori o'choq uchun maxsus mo'ljallangan monolitik o'tga chidamli material turi sifatida, tapholeo'tga chidamli quyma buyumlaryuqori o'choq o'chog'ida iste'mol qilinadigan barcha o'tga chidamli materiallarning 70% dan ortig'ini tashkil qiladi. Bundan tashqari, ushbu quyma materiallarda ishlatiladigan bog'lovchi to'g'ridan-to'g'ri teginish rentabelligini, ishlab chiqarilgan bir tonna temir uchun o'tga chidamli materiallarning o'ziga xos iste'molini va o'choq-yong'ish ishlarining umumiy xavfsizligini belgilaydi; shunday qilib, biriktiruvchi moddalarni tanlash va optimallashtirish yuqori unumdorlikka ega bo'lgan quyma teshiklarni tadqiq qilish va ishlab chiqishda asosiy yo'nalish sifatida paydo bo'ldi.
1.1 Sof kaltsiy aluminat tsement
SofKaltsiy aluminat tsement(CAC) gidravlik bogʻlovchi boʻlib, yuqori{0}}tozalikdagi kaltsiy oksidi va sanoat aluminiy oksidini yuqori-temperaturada sinterlash yoki elektr{1}}oʻchoqda elektro{2}}eritish natijasida hosil boʻladi. Uning kimyoviy tarkibi asosan Al₂O₃ va CaO dan iborat bo'lib, Al₂O₃ massa ulushi odatda 70% dan 80% gacha. CAC ning gidravlik xossalari uchun mas'ul bo'lgan asosiy kristall fazalar monokalsiy aluminat (CA) va dikalsiy aluminat (CA₂)-bo'lsa-da, dodekaltsiy hepta aluminat-(C₁₂A₇) fazasi ham ultrahiy AC variantida mavjud{{11}. Ushbu kompozitsion CACga monolit o'tga chidamli materiallarga nafaqat mukammal mexanik xususiyatlarni berish, balki ularga yuqori-harorat ko'rsatkichlarini ham beradi; shuning uchun u hozirda monolitik o'tga chidamli materiallarda keng qo'llaniladigan bog'lovchi hisoblanadi, masalan, quyma teshiklar. CAC bilan bog'langan quyma buyumlar hidratsiya mahsulotlarining to'liq sozlanishi va qattiqlashishini ta'minlash uchun to'g'ri davolash jarayonini talab qiladi. Shunisi e'tiborga loyiqki, CAC tomonidan hosil bo'lgan o'ziga xos hidratsiya mahsulotlari ishlatiladigan qattiqlashuv haroratiga qarab o'zgaradi. Qattiqlashuv 20 darajadan past haroratlarda o'tkazilsa, hosil bo'lgan hidratsiya mahsuloti igna-monokalsiy aluminat dekagidrat (CAH10) dan iborat bo'ladi. 21 gradusdan 35 darajagacha bo'lgan haroratlarda asosiy hidratsiya mahsulotlari o'tkir{23}to{24}}qatlamli dikalsiy aluminat oktagidrat (C2AH8); 36 darajadan yuqori bo'lsa, dominant mahsulot granüler trikalsiy aluminat heksahidrat (C3AH6). Ushbu ignalar{31}}qatlamli va donador hidratsiya mahsulotlari bir-birining ustiga yopishib, bir-biriga bog'lanib, tarmoq strukturasini hosil qiladi va shu bilan quyma korpusga quritish jarayonidan keyin yuqori yashil quvvat beradi. Sof kaltsiy aluminat tsementini tanlashda uning turli tarkibiy fazalarining hidratsiya xususiyatlarini tushunish ham muhimdir. Turli fazalar hidratsiyaning juda xilma-xil issiqliklarini va sozlash va qotib qolish tezligini namoyish etadi. Odatda, ma'lum bir kaltsiy aluminat mineral fazasining hidratsiya issiqligi qanchalik past bo'lsa, uning hidratsiya mahsulotlarining o'rnatilishi va qotib qolish tezligi tezroq bo'ladi.
1.2 Hidrlanadigan alumina
Refractory materials for blast furnace tapholes typically utilize Al2O3-SiC-C based castables. Since the primary aluminum-bearing raw materials employed are various forms of corundum and high-grade bauxite, hydratable alumina (HA) serves as an effective binder for these refractory castables. HA is an amorphous, transitional alumina phase-specifically ρ-Al2O3-characterized by a high specific surface area (>150 m²/g). Chemically reactive, it undergoes a hydration-induced gelation reaction upon contact with water or water vapor, generating gels of pseudo-boehmite (AlOOH·nH2O, where n = 0.08–0.62) and boehmite (γ-AlOOH). This gelation process is accompanied by significant volume expansion, which helps reduce the porosity within the cast body's structure; ultimately, these gels transform into crystalline bayerite (Al(OH)3). The gelation process typically results in setting and hardening within a timeframe of less than one hour (at temperatures >25 daraja), shu bilan tarkibiy zarralarni bir-biriga bog'laydi va yashil kuch hosil qiladi. Shunday qilib, kaltsiy aluminat tsement (CAC) kabi, HA gidravlik bog'lovchi sifatida tasniflanadi. Shuni ta'kidlash kerakki, kristalli bayeritning shakllanishi zarracha hajmiga, hidratsiya haroratiga, reaktsiya vaqtiga va pH qiymatiga kuchli bog'liqdir.
1.3 Silika solini biriktiruvchi moddalar
Sement{0}}bog'langan quyma materiallarda CaO ning mavjudligi yuqori haroratlarda suyuqlik fazasi hajmining oshishi muammosiga olib keladi; shuning uchun o'tga chidamli materiallar sohasidagi ko'plab tadqiqotchilar turli xil CaO-bo'sh bog'lovchilardan foydalanishni ko'rib chiqdilar. Gidratlangan alumina (HA) bilan bir qatorda, ko'proq e'tiborni tortadigan boshqa CaO{3}}bo'sh bog'lovchilar qatoriga turli xil kolloid bog'lovchilar yoki eritmalar-, masalan, SiO2 sol, Al2O3 sol, kolloid shpinel va kolloid mullit kiradi. Hozirgi vaqtda eng ko'p qo'llaniladigan va texnologik jihatdan etuk kaltsiy-bog'lovchi silika dioksididir. Boshqa bog'lovchilardan farqli o'laroq, zolning o'ziga xos barqarorligi uning bog'lash qobiliyatining asosiy sharti bo'lib xizmat qiladi. Kremniy dioksidi tarkibidagi qattiq kolloid zarrachalarning sirtlari sirt funksional guruhlarining dissotsiatsiyasi yoki atrofdagi eritmadan o'ziga xos ionlarning tanlab adsorbsiyasi orqali elektr zaryadiga ega bo'ladi. Zaryadning neytralligini ta'minlash uchun ushbu zaryadlangan zarrachalarga yaqin joylashgan eritmada qattiq sirt zaryadiga qarama-qarshi zaryadga ega bo'lgan ekvivalent miqdordagi qarshi ionlar- bo'lishi kerak. Zaryadlangan zarrachalar yuzasi va qoʻshni eritma oʻrtasidagi interfeys “ikki elektr qavat”ni tashkil qiladi: bir komponent qattiq zarrachalar yuzasi bilan bevosita aloqada boʻlgan statsionar qatlam boʻlib,-“ixcham qatlam” yoki “Stern qatlam”-deb nomlanadi, qolgan qismi esa (konsentratsiya tekisligidan ijobiy tomonga choʻziladi va eritmaning musbat tekisligiga choʻziladi). teng) "diffuz qatlam" deb ataladi.
Although refractory castables bonded with silica sol exhibit significantly enhanced mechanical strength following high-temperature sintering (>1000 daraja) gidravlik tsementlar (masalan, CAC va HA) bilan bog'langanlarga nisbatan, sinterlanmagan (yoki past haroratli issiqlik-bilan ishlov berilgan) quyma jismlarning yashil kuchi sezilarli darajada past bo'ladi.
1.4 Alyuminiy oksidi birlashtiruvchi moddalar
Silika dioksididan farqli o'laroq, alumina eritmasi va u bilan bog'liq koagulyatsiya va qattiqlashuv xatti-harakatlari bo'yicha kamroq tadqiqotlar o'tkazildi. Bundan tashqari, nashr etilgan tadqiqot natijalarining aksariyati nano darajada alumina eritmalariga emas, balki faqat sub-mikro alumina suspenziyalariga tegishli. Bu shuni ko'rsatadiki, mavjud natijalar to'g'ridan-to'g'ri nano o'lchamdagi zollarga taalluqli bo'lmasligi mumkin. Alumina suspenziyasidagi zarrachalarning sirt zaryadi pH qiymati, qattiq tarkib va suspenziyani barqarorlashtirish uchun ishlatiladigan maxsus elektrolitlar bilan belgilanadi. Sof alumina suspenziyalarida alumina konsentratsiyasi ortishi bilan sirt zaryadi musbatdan manfiyga siljiydi. Suspenziya kontsentratsiyasining yanada oshishi bilan aniq manfiy zaryadning kattaligi ham ortadi. Atrof-muhit harorati sharoitida alumina suspenziyalarining "stabilizatsiya{7}}flokulyatsiyasi" mexanizmi.
