1.Mis on korundtellis
Korund tellisedon kõrge -alumiiniumoksiidiga tulekindlad materjalid, mille primaarne kristalliline faas on korund (-Al₂O3). Nende Al2O3 sisaldus ületab tavaliselt 90%. Tänu korundkristallide suurele kõvadusele, kõrgele sulamistemperatuurile (2050 kraadi) ja suurepärasele keemilisele stabiilsusele on neist saanud kõrgtemperatuursetes{6}}tööstuses asendamatu võtmematerjal. Korundtelliste tootmine nõuab mitmeid põhiprotsesse, sealhulgas tooraine valimine (enamasti sulatatud korund, paagutatud korund või valge korundliiv), segamine, vormimine (masinpressimise, valamise või rammimise teel) ja kõrgel temperatuuril (1600{12}}1800 kraadi) paagutamine. Tulemuseks on tulekindel toode, millel on tihe struktuur ja stabiilne jõudlus. Võrreldes tavaliste kõrge alumiiniumoksiidiga tellistega on korundtellistel suurem tihedus (puistetihedus 3,0–3,9 g/cm³), survetugevus üle 100 MPa toatemperatuuril ja tulekindlus koormuse all üldiselt üle 1700 kraadi. Nad säilitavad suurepärase struktuurilise terviklikkuse oksüdeerivas, neutraalses ja kergelt redutseerivas atmosfääris.
2. Korundtelliste peamised tüübid ja omadused
Valmistamisprotsessi, lisandite tüübi ja kasutusviisi järgi võib korundtellised jagada mitmesse kategooriasse ning erinevatel tüüpidel on erinev jõudlusfookus:
Paagutatud korundtellised:See on valmistatud paagutatud korundist kui täitematerjalist ja maatriksist kõrgel temperatuuril{0}}paagutamise teel. Sellel on kõrge tihedus ja madal poorsus (vähem kui 15%), suurepärane kulumis- ja erosioonikindlus ning see sobib tugevate küürimisstsenaariumide jaoks, nagu kõrgahjude rauast künad ja kulbide vooderdised.
Sulatatud korundtellised:Valmistatud sulatatud korundi toormaterjalidest, sellel on täiuslikum kristallstruktuur, suurepärane kõrge{0}}temperatuuri löögikindlus ja termilise šoki stabiilsus (vesijahutusaeg on 15 korda suurem või sellega võrdne), mis on oluliselt parem kui paagutatud tüübil. Seda kasutatakse sageli klaasiahjude regeneraatorites, elektrikaarahjude katetes ja muudes drastiliste temperatuurikõikumiste piirkondades.
Mulliidiga liimitud korundtellised:Räni sisaldavate toorainete lisamisel mulliidi (3Al₂O₃・2SiO₂) kristallifaasi sisestamiseks kasutatakse mulliidi madalat paisumistegurit termilise stabiilsuse parandamiseks, säilitades samal ajal korundi kõrge tugevuse. Seda kasutatakse laialdaselt keraamilistes ahjudes ja kuumaõhuahjude vooderdis.
Kroomkorund tellised:Cr2O3 (sisaldus 5%-30%) lisamine modifikaatorina moodustab tahke lahuse struktuuri, mis parandab oluliselt sulaterase ja räbu korrosioonikindlust. See on terasetootmiskonverterite ja rafineerimiskoppide südamiku vooderdusmaterjal.
Kerged korundtellised:See valmistatakse vahustamise või põlevate ainete lisamisega, poorsusega 40%-70% ja puistetihedusega 1,0-2,0 g/cm³. Sellel on nii soojusisolatsiooni kui ka kandefunktsioonid ning see sobib kasutamiseks kõrge temperatuuriga seadmete soojusisolatsioonikihina ja üleminekukihina, mis võib vähendada energiatarbimist rohkem kui 30%.
3. Peamised rakendusvaldkonnad: kõrgel{1}}temperatuuril toimuvate tööstuslike uuenduste võimaldamine
Korundtelliste kasutusstsenaariumid hõlmavad mitmeid kõrgtemperatuuri{0}}tööstusi, nagu metallurgia, ehitusmaterjalid, kemikaalid ja klaas. Selle jõudluse eelised mõjutavad otseselt tööstusliku tootmise tõhusust ja ohutust:
Metallurgiatööstus:Kasutatakse võtmeseadmetes, nagu kõrgahjud, muundurid, kulbid ja valutorud, vähendades tulekindlate materjalide tarbimist, vähendades samas sulaterase saastumise ohtu.
Ehitusmaterjalide tööstus:Tsemendi pöördahju põletus- ja üleminekutsoonis kasutatakse traditsiooniliste kõrg{0}}alumiiniumoksiidi asemel korundmulliittelliseid. Nad taluvad kõrgeid temperatuure üle 1700 kraadi ja tsemendiklinkri erosiooni, pikendades ahju vooderdise kasutusiga 2-3 korda ja lühendades ahju hoolduseks seiskamise aega.
Keemiatööstus ja keskkonnakaitse:Kasutatakse kivisöe keemilise gaasistamisahjude ja jäätmepõletusahjude vooderdamiseks, et takistada kõrgel{0}}temperatuurilise kivisöegaasi ja sulatuha erosiooni, tagades seadmete pideva töö.
Klaasitööstus:Klaasahju soojussalvestuskambri võre ja sulatusbasseini seinad on valmistatud sulatatud korundtellistest, mis taluvad sulaklaasi erosiooni ja läbitungimist, vähendavad defekte, nagu mullid ja kivid, parandavad klaastoodete läbipaistvust ja tugevust ning pikendavad ahju kasutusiga 5-8 aastani.
4. Tehnoloogiaarenduse suund: kõrge jõudlus ja roheline areng
Kuna kõrgtemperatuuriline{0}}tööstus areneb kõrge efektiivsuse, energiasäästu ja keskkonnakaitse suunas, keskendub korundtelliste tehniline uurimine ja arendus kolmele põhisuunale: esiteks kõrge jõudlus nano-modifikatsiooni kaudu, terapiiride optimeerimine ja muud tehnoloogiad, mis parandavad materjali kõrget-temperatuuritugevust ja termilist stabiilsust; teiseks funktsionaalne komposiit, tulekindlate, soojusisolatsiooni, soojusjuhtivusega jne multifunktsionaalsete korund{3}}põhiste komposiitmaterjalide väljatöötamine; kolmandaks, roheline ja keskkonnakaitse, kroom-vabade korundtelliste väljatöötamine kroomkorundtelliste asemel, keskkonnasõbralike paagutamisprotsesside kasutamine energiatarbimise vähendamiseks, korundtelliste jäätmete ringlussevõtt taastuvate toorainete valmistamiseks ja ressursside ringlussevõtt. Lisaks on järk-järgult hakatud rakendama ka digitehnoloogiatkorund tellistootmist, kontrollides täpselt selliseid parameetreid nagu tooraine suhe ja paagutamistemperatuur, et parandada toote jõudluse järjepidevust.