قالبهای ریختهگری آلومینا منیزیا در حال حاضر پرمصرفترین محصولات روکش لبه در ملاقه هستند. کارگران نسوز در داخل و خارج از کشور کارهای زیادی بر روی مواد ریخته گری آلومینیوم-منیزیم انجام داده اند که عمدتاً از سنگدانه ها، منیزیم، پودر ریز کوراندوم و پودر میکرو و سیلیس است. میکروپودر و سایر جنبهها عوامل مؤثر بر عملکرد دستگاههای ریختهگری آلومینیوم-منیزیم را معرفی میکنند.
1. انتخاب سنگدانه ها
سنگدانه های آلومینا مورد استفاده در قالب های ریخته گری آلومینا منیزیا عمدتاً شامل آلومینا ذوب شده، آلومینا متخلخل و کلینکر آلومینا طبیعی است. قالب ریخته گری ساخته شده از کوراندوم ذوب شده با آلومینا بالا به عنوان سنگدانه دارای بهترین سیالیت است، در حالی که قالب ریخته گری ساخته شده از اسپینل آلومینا بدترین پایداری شوک حرارتی را دارد. نمونه سنگدانه کوراندوم قهوه ای بهترین سیالیت را دارد. از نظر پایداری شوک حرارتی، سنگدانه کوراندوم سفید بهترین است و پس از آن سنگدانه کوراندوم قهوه ای و سنگدانه کلینکر بوکسیت بدترین است.
2. انتخاب پودر ریز کوراندوم
Al2O3 موجود در پودر ریز کوراندوم می تواند با CaO موجود در سرباره واکنش داده و CA2 و CA6 با نقطه ذوب بالا تشکیل دهد. در عین حال، به دلیل وجود نقص کاتیونی در اسپینل غنی از آلومینیوم، می تواند FeO و MnO را در سرباره جذب کند تا (Mg, Fe, Mn)O·Al2O3 ایجاد کند، محتوای SiO2 در سرباره افزایش می یابد و ویسکوزیته سرباره افزایش می یابد که می تواند مقاومت در برابر خوردگی سرباره و مقاومت در برابر نفوذ سرباره نمونه را بهبود بخشد. در مقایسه با قالبهای ریختهگری با سیمان آلومینات کلسیم خالص، ماتریس ریختهگریهای ρ-Al2O{11}} خالصتر است و طول عمر دستگاههای ریختهگری آلومینا منیزیا را افزایش میدهد.
3. نسبت اسپینل
فرمول شیمیایی اسپینل منیزیا آلومینیوم MgO·Al2O3 و محتوای نظری آن MgO28.3٪ و Al2O371.7٪ است. اسپینل غنی از منیزیم اغلب به عنوان پوشش کوره برای کوره های سیمان بزرگ استفاده می شود. اسپینل غنی از آلومینیوم اغلب با مواد خام Al2O3 ترکیب می شود تا عمدتاً قطعات ریخته گری ملاقه ای با اندازه بزرگ و متوسط یا قطعات پیش ساخته و قطعات ویژه مانند آجرهای قابل تنفس ملاقه ای و آجرهای نشیمنگاهی تولید شود. ریختهگریهای اسپینل مبتنی بر آلومینا که از مواد خام طبیعی سنتز شدهاند، عمدتاً برای ریختهگریهای ملاقهای کوچک استفاده میشوند.
4. محتوای منیزیم
اکسید منیزیم به عنوان ماده اولیه اصلی برای تولید اسپینل درجا در قالبهای ریختهگری آلومینا منیزیم، تأثیر قابلتوجهی بر استحکام، پایداری حجم، مقاومت در برابر سرباره و پایداری شوک حرارتی نمونه دارد. با افزایش مقدار منیزیم، مقاومت در برابر فرسایش سرباره نمونه کاهش می یابد و مقاومت در برابر نفوذ سرباره افزایش می یابد. با این حال، هنگامی که منیزیم بیش از حد اضافه می شود، ساختار مواد شل می شود و در نتیجه مقاومت سرباره کاهش می یابد.
5. پودر سیلیس
پودر سیلیس تأثیر مهمی بر عملکرد ریخته گری آلومینا منیزیا دارد که عمدتاً در موارد زیر منعکس می شود: استفاده از پودر سیلیس در ریخته گری های نسوز آلومینیا منیزیا می تواند به میزان قابل توجهی میزان آب اضافه شده را کاهش دهد، هیدراتاسیون منیزیا را مهار کند، سیالیت را افزایش دهد و ساخت و ساز را بهبود بخشد. عملکرد: از یک طرف، افزودن پودر سیلیس یک فاز کم ذوب (آنورتیت، آنورتیت، فورستریت و رودونیت) با MgO، CaO و Fe2O3 در نمونه تشکیل می دهد که برای عملکرد نمونه در دمای بالا مضر است. اما از سوی دیگر، این می تواند برای تنظیم انبساط حجمی همراه با واکنش اسپینل و تسریع واکنش تشکیل اسپینل استفاده شود.
